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• Clase 1• Aspectos básicos de Redes
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• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes Atlantis University• Server Network and Administración
En este capítulo, aprenderá a:
• Describircómolasredesinfluyenennuestravidacotidiana.
• Describirlafuncióndelareddedatosenlaredhumana.
• Identificarloscomponentesclavedecualquierreddedatos.
• Identificarlasoportunidadesylosdesafíosquepresentanlasredesconvergentes.
• Describirlascaracterísticasdelasarquitecturasdered:toleranciaafallas,escalabilidad,
calidaddeservicioyseguridad,einstalaryusarclientesIRC(InternetRelayChat).
Estecapítulopresentalaplataformadelasredesdedatos,delascualesdependencadavez
másnuestrasrelacionessocialesydenegocios.Elmaterialpresentalasbasesparaexplorarlos
servicios,lastecnologíasylosproblemasqueenfrentanlosprofesionalesderedmientrasdiseñan,
desarrollanymantienenlaredmoderna.
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• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes• Server Network and Administración
Contenido1.1.1Redesquereemplazanlaformaenquevivimos
1.1.2Ejemplosdelasherramientasdecomunicaciónmaspopulares
1.1.2Redesquerespaldanlaformaenqueaprendemos
1.1.3Redesquerespaldanlaformaenquetrabajamos
1.1.4Redesquerespaldanlaformaenquejugamos
1.2Comunicación:unaparteesencialdenuestrasvidas
1.2.2.Calidaddelascomunicaciones
1.3Laredcomoplataforma
1.4.1Arquitecturadered
1.4.2Arquitecturaderedtoleranteafallas
1.4.3Arquitecturaderedescalable1.4.4Provisióndecalidaddeservicio
1.4.5Provisióndeseguridaddered
• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes Atlantis University• Server Network and Administración
• 1.1.1 Redes que reemplazan la forma en que vivimos
• 1.1.2 Ejemplos de las herramientas de comuni-cación más populares
Lasprimerasredesdedatosestabanlimitadasaintercambiarinformaciónbasadaencaracteresentresistemasinformáticosconectados.Lasredesactualesevolucionaronparaagregarlevoz,flujosdevideo,textoygráficos,alosdiferentestiposdedispositivos.Lasformasdecomunicaciónanteriormenteindividualesydiferentesseunieronenunaplataformacomún.Estaplataformaproporcionaaccesoaunaampliavariedaddemétodosdecomunicaciónalternativosynuevosquepermitenalaspersonasinteractuardirectamenteconotrasenformacasiinstantánea.
Comunidad globalEsquizáselagentedecambioactualmentemássignificativodelmundo,yaqueayudaacrearunmundoenelcuallasfronterasnacionales,lasdistanciasgeográficasylaslimitacionesfísicassonmenosrelevantesypresentancadavezmenosobstáculos.Lacreacióndecomunidadesenlíneaparaelintercambiodeideaseinformacióntieneelpotencialdeaumentarlasoportunidadesdeproductividadentodoelplaneta.DebidoaqueInternetconectaalaspersonasypromuevelacomunicaciónsinlímites,presentalaplataformadondeejecutarnegocios,trataremergencias,informaralaspersonasyrespaldarlaeducación,lascienciasyelgobierno
• Mensajeríainstantánea
• Weblogs(blogs)
• Wikis
• Podcasting
• Herramientasdecolaboración
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• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes• Server Network and Administración
• 1.1.2 Redes que respaldan la forma en que aprendemos
Lasherramientasdecolaboraciónpermitenalaspersonastrabajarconjuntamenteycompartirdocumentos.Sinlasrestriccionesdeubicaciónnihusohorario,laspersonasconectadasaunsistemacompartidopuedenhablarentreellos,compartirtextos,gráficosyeditardocumentosenformaconjunta.Conlasherramientasdecolaboraciónsiempredisponibles,lasorganizacionespuedenrápidamentecompartirinformaciónylograrlosobjetivos.Laampliadistribucióndelasredesdedatospermitequelaspersonasenubicacionesremotaspuedancontribuirdeigual
maneraconlaspersonasubicadasenloscentrosdegranpoblación.
Ladisponibilidaddelsoftwareeducativodee-learningmultiplicólosrecursosdisponiblesparaestudiantesentodomomento.
Losmétodosdeaprendizajetradicionalesprincipalmenteproporcionandosfuentesdeconocimientodesdelascualeslosestudiantespuedenobtenerinformación:ellibrodetextoyelinstructor.Estasdosfuentessonlimitadas,tantoenelformatocomoenlatemporizacióndelapresentación.
Porlocontrario,loscursosenlíneapuedencontenervoz,datosyvídeos,yseencuentrandisponiblesparalosestudiantesacualquierhorayentodolugar.Losestudiantespuedenutilizarenlacesadiferentesreferenciasyexpertosenlamateriaparamejorarsuexperienciadeaprendizaje.Losforosogruposdediscusiónpermitenalestudiantecolaborarconelinstructor,conotrosestudiantesdelaclaseeinclusoconestudiantesdetodoelmundo.Loscursoscombinadospuedenincluirclasesguiadasporuninstructorconsoftwareeducativoenlíneaparaproporcionarlomejordelosmétodosdeentrega.
Ademásdelosbeneficiosparaelestudiante,lasredestambiénmejoraronlagestiónyadministracióndeloscursos.Algunasdeestasfuncionesenlíneason:inscripción,entregade
evaluacionesylibrosdecalificaciones.
¿Indique al menos 4 de los beneficios de las comunicaciones cuando respaldan la forma en aprendemos?
• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes Atlantis University• Server Network and Administración
Laentregayelsoftwareeducativoenlíneaofrecenmuchosbeneficiosalasempresas.Entrelosbeneficiosseencuentran:
• Materialesprecisosyactualesdecapacitación.
• Disponibilidaddecapacitaciónparaunaampliaaudiencia.
• Calidadconsistentedeinstrucción.
• Reduccióndecostos.
Enprincipio,lasempresasutilizabanredesdedatospararegistraryadministrarinternamentelainformaciónfinanciera,lainformacióndelclienteylossistemasdenóminadeempleados.Las
redescomercialesevolucionaronparapermitirlatransmisióndediferentestipos de servicios de información,comoe-mail,vídeo,mensajeríaytelefonía.
Lasintranets,redesprivadasutilizadassóloporunaempresa,lespermitencomunicarseyrealizartransaccionesentreempleadosysucursalesglobales.Lascompañíasdesarrollanextranetsointernetworkextendidasparabrindarlesalosproveedores,fabricantesyclientesaccesolimitadoadatoscorporativosparaverificarestados,inventarioylistasdepartes.
Enlaactualidad,lasredesofrecenunamayorintegraciónentrefuncionesyorganizacionesrelacionadasquelaqueeraposibleenelpasado.
• 1.1.3 Redes que respaldan la forma • en que trabajamos
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• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes• Server Network and Administración
LaadopcióngeneralizadadeInternetporlasindustriasdeviajeyentretenimientomejoralaposibilidaddedisfrutarycompartirdiferentesformasderecreación,sinimportarlaubicación.Esposibleexplorarlugaresenformainteractivaqueantessoñábamosvisitar,comotambiénpreverlosdestinosrealesantesderealizarunviaje.Losdetallesylasfotografíasdeestasaventuraspuedenpublicarseenlíneaparaqueotroslosvean.
Lasredespermitenlacreacióndenuevasformasdeentretenimiento,comolosjuegosenlínea.Losjugadoresparticipanencualquierclasedecompetenciaenlíneaquelosdiseñadoresdejuegospuedanimaginar.Competimosconamigosyadversariosdetodoelmundocomosiestuviéramosenlamismahabitación.
Lacomunicaciónennuestravidacotidianatienediferentesformasyexisteenmuchosentornos.TenemosdiferentesexpectativassegúnsiestamosconversandoporInternetoparticipandodeunaentrevistadetrabajo.Cadasituacióntienesucomportamientoyestilocorrespondiente.
Establecimiento de reglasAntesdecomenzaracomunicarnos,establecemosreglasoacuerdosquerigenlaconversación.Estasreglasoprotocolosdebenrespetarseparaqueelmensajeseenvíeycomprendacorrectamente.
• 1.1.4 Redes que respaldan la forma • en que jugamos
• 1.2 Comunicación: una parte esencial de nuestras vidas
• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes Atlantis University• Server Network and Administración
¿Cuales consideraría usted que son los protocolos Algunos de los protocolos que rigen con éxito las comunicaciones humanas son:
• Emisoryreceptoridentificados,
• métododecomunicaciónconsensuado(caraacara,teléfono,carta,fotografía),
• idiomaygramáticacomunes,
• velocidadypuntualidadenlaentrega,y
• requisitosdeconfirmaciónoacusederecibo.
Lastécnicasutilizadasenlascomunicacionesderedcompartenestosfundamentosconlasconversacioneshumanas
Debidoaqueunmensajesetrasladaporlared,muchosfactorespuedenevitarqueelmensajelleguealreceptorodistorsionarelsignificadopretendido.Estosfactorespuedenserexternosointernos.
Factores externosLosfactoresexternosqueafectanlacomunicaciónestánrelacionadosconlacomplejidaddelaredyelnúmerodedispositivosquedebeatravesarunmensajeparallegaraldestinofinal.
Los factores externos que afectan el éxito de las comunicaciones son:
• Lacalidaddelarutaentreelemisoryelreceptor,
• Lacantidaddevecesqueelmensajetienequecambiarlaforma,
• Lacantidaddevecesqueelmensajetienequeserredireccionadooredirigido,y
• Lacantidaddemensajesadicionalesquesetransmitensimultáneamenteenlaredde
comunicación,
• Lacantidaddetiempoasignadoparaunacomunicaciónexitosa.
• Deredcompartenestosfundamentosconlasconversacioneshumanas
• 1.2.2. Calidad de las comunicaciones
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• 1.3 La red como plataforma
Factores internos Losfactoresinternosqueinterfierenenlacomunicaciónenredesestánrelacionadosconlanaturalezadelmensaje.
Diferentestiposdemensajespuedenvariarencomplejidadeimportancia.Losmensajesclarosyconcisossongeneralmentemásfácilesdeentenderquelosmensajescomplejos.Lascomunicacionesimportantesrequierendemásatenciónparaasegurarsedequeelreceptorlascomprendacorrectamente.
Los factores internos que afectan la comunicación exitosa en la red son:
• eltamañodelmensaje,
• lacomplejidaddelmensaje,y
• laimportanciadelmensaje.
Losmensajesgrandespuedenserinterrumpidosodemoradosendiferentespuntosdelared.Unmensajeconbajaimportanciaoprioridadpuedeperdersesilaredestásobrecargada
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• 1.3.2 Elementos de una red
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• 1.3.2 Elementos de una red
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Losprotocolossonlasreglasqueutilizanlosdispositivosderedparacomunicarseentresí.ActualmenteelestándardelaindustriaenredesesunconjuntodeprotocolosdenominadoTCP/IP(Protocolodecontroldetransmisión/ProtocolodeInternet).TCP/IPseutilizaenredescomer-cialesydomésticas,siendotambiénelprotocoloprimariodeInternet.SonlosprotocolosTCP/IPlosqueespecificanlosmecanismosdeformateo,dedireccionamientoydeenrutamientoquegarantizanquenuestrosmensajesseanentregadosalosdestinatarioscorrectos.
Servicio Protocolo (“Regla”)
• WorldWideWeb(WWW)HTTP(HypertextTransportProtocol)
SIP(SessionInitiationProtocol)
SMTP(SimpleMailTransportProtocol)POP(PostOfficeProtocol)
XMPP(ExtensibleMessagingandPresenceProtocol)OSCAR(Sistermaabiertoparalacomunicaciónentiemporeal)
• MensajeInstantáneo(Jabber,AIM)
• TelefoníaIP
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Redes convergentes
• 1.4.1 Arquitectura de red
• 1.4.2 Arquitectura de red tolerante a fallas
Losavancesdelatecnologíanospermitenconsolidaresasredesdispersasenunaúnicaplataforma:unaplataformadefinidacomounaredconvergente.Elflujodevoz,vídeoydatosqueviajanatravésdelamismaredeliminalanecesidaddecrearymantenerredesseparadas.Enunaredconvergentetodavíahaymuchospuntosdecontactoymuchosdispositivos
especializados(por ejemplo: computadoras personales, teléfonos, televisores, asistentes personales y registradoras de puntos de venta minoristas) perounasolainfraestructura
DebidoaqueInternetevoluciona,aligualquelasredesengeneral,descubrimosqueexistencuatrocaracterísticasbásicasquelaarquitecturasubyacentenecesitaparacumplirconlasexpectativasdelosusuarios:toleranciaafallas,escalabilidad,calidaddelservicioyseguridad.
Internet,ensuscomienzos,eraelresultadodeunainvestigaciónrespaldadaporelDepartamentodeDefensadeEstadosUnidos(DoD).Suobjetivoprincipalfuetenerunmediodecomunicaciónquepudierasoportarladestruccióndenumerosossitioseinstalacionesdetransmisiónsininterrumpirelservicio.
Estoimplicaquelatoleranciaafallaseraelfocodelesfuerzodeltrabajodediseñodeinternetworkinicial.Losprimerosinvestigadoresderedobservaronlasredesdecomunicaciónexistentes,queensuscomienzosseutilizabanparalatransmisióndetráficodevoz,paradeterminarquépodíahacerseparamejorarelniveldetoleranciaafallas.
• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes Atlantis University• Server Network and Administración
Redes orientadas a la conexión conmutadas por circuito
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• Clase 1 - Aspectos básicos de Redes• Server Network and Administración
Redes sin conexión conmutadas por paquetes
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• 1.4.3 Arquitectura de red escalable
• 1.4.4 Provisión de calidad de servicio
ElhechodequeInternetseexpandaaestavelocidad,sinafectarseriamenteelrendimientodeusuariosindividuales,esunafuncióndeldiseñodelosprotocolosydelastecnologíassubya-centessobrelacualseconstruye.Internet,hechodeunacolecciónderedespúblicasyprivadas
interconectadas,tieneunaestructura jerárquica encapasparaserviciosdedireccionamiento,designaciónyconectividad.
Encadanivelocapadelajerarquía,losoperadoresderedindividualmantienenrelacionesentreparesconotrosoperadoresenelmismonivel.Comoresultado,eltráficoderedesdestinadoparaserviciosregionalesylocalesnonecesitacruzaraunpuntocentralparasudistribución.Losservicioscomunespuedenduplicarseendiferentesregiones,deesemodo,así,semantieneeltráficofueradelasredesbackbonedenivelsuperior.
ElsecretoparallegaraunasoluciónexitosadecalidaddeaplicacióndeextremoaextremoeslograrlaCalidaddeservicio(QoS)necesariaadministrandolosparámetrosdepérdidadepa-quetesoderetrasoenunared.Porlotanto,asegurarlaQoSrequieredeungrupodetécnicasparaadministrarlautilizacióndelosrecursosdered.
Paramantenerunabuenacalidaddeservicioparalasaplicacionesquelorequieren,esnecesariopriorizarlostiposdepaquetesdedatosquedebenenviarseaexpensasdeotrostiposdepa-quetesquepuedanretrasarseodescartarse.
ClasificaciónLoidealesasignarunaprioridadexactaparacadatipodecomunicación.Enlaactualidad,estonoresultaprácticoyposible.Porlotanto,clasificamoslasaplicacionesencategoríassegúnlacalidadespecíficaderequisitosdeservicios.
ParacrearclasificacionesdedatosQoS,utilizamosunacombinacióndecaracterísticasdecomu-nicaciónylaimportanciarelativaasignadaalaaplicación.Luegoincluimostodoslosdatosenlamismaclasificaciónenbasealasmismasreglas.Porejemplo,lacomunicaciónsensiblealtiempooimportantedeberíaclasificarseenformadiferentedelacomunicaciónquepuedeesperaroesdemenorimportancia.
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Asignación de prioridadesLascaracterísticasdelainformaciónquesecomunicatambiénafectansuadministración.Porejemplo,elenvíodeunapelículautilizaunaimportantecantidadderecursosderedcuandoseenvíaenformacontinua,sininterrupción.Otrostiposdeservicios,lose-mails,porejemplo,noresultantandemandantesenlared.
Enunaempresa,eladministradorpuededecidirasignarlamayorpartedelosrecursosderedalapelícula,considerandoqueéstaeslaprioridadparalosclientes.Eladministradorpuededeci-dirqueelimpactoserámínimosilosusuariosdee-mailstienenqueesperaralgunossegundosmásparaquellegue.Enotraempresalacalidaddelstreamdevídeonoestanimportantecomolainformacióndecontroldeprocesoscríticosqueoperanlasmáquinasdefabricación.
LosmecanismosdeQoSpermitenelestablecimientodeestrategiasdeadministracióndecolaqueimplementanprioridadesparalasdiferentesclasificacionesdelosdatosdeaplicación.SineldiseñoylaimplementacióncorrectosdelosmecanismosdeQoS,lospaquetesdedatossedescartansinconsiderarlascaracterísticasdelaaplicaciónnilaprioridad.
Algunas de las decisiones prioritarias para una organización pueden ser:
Comunicacionessensiblesaltiempo:aumentanlaprioridadporservicioscomoelteléfonooladistribucióndevídeos.
Comunicacionesnosensiblesaltiempo:disminuyenlaprioridadderecuperacióndepáginasWebodecorreoselectrónicos.
Muchaimportanciaparalaempresa:aumentalaprioridaddecontroldeproducciónodedatosdetransaccionescomerciales.
Comunicaciónindeseable:disminuyelaprioridadobloquealaactividadnodeseadacomolatransferenciadearchivosentreparesoelentretenimientoenvivo.
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• 1.4.5 Provisión de seguridad de red Lainfraestructuradered,losserviciosylosdatoscontenidosenlascomputadorasconectadasalaredsonactivoscomercialesypersonalesmuyimportantes.Comprometerlaintegridaddeestosactivospuedeocasionarseriasrepercusionesfinancierasycomerciales.
Algunas de las consecuencias de la ruptura en la seguridad de la red son:interrupcionesderedqueimpidenlarealizacióndecomunicacionesydetransacciones,conlaconsecuentepérdidadenegocios,maldireccionamientoypérdidadefondospersonalesocomerciales,propiedadintelectualdelaempresa(ideasdeinvestigación,patentesodiseños)quesonrobadosyutilizadosporlacompetencia,odetallesdecontratosconclientesquesedivulganaloscompetidoresosonhechospúblicos,generandounapérdidadeconfianzadelmercadodelaindustria.
Lafaltadeconfianzapúblicaenlaprivacidad,confidencialidadynivelesdeintegridaddelosne-gociospuedederivarenlapérdidadeventasy,finalmente,enlaquiebradelaempresa.Existendostiposdecuestionesdeseguridaddelaredquesedebentratarafindeevitarseriasconse-
cuencias:seguridad de la infraestructura de la red y seguridad del contenido.
• Asegurarlainfraestructuradelaredincluyelaprotecciónfísicadelosdispositivosque
proporcionanconectividadderedyevitanelaccesonoautorizadoalsoftwarede
administraciónqueresideenellos.
• Laseguridaddelcontenidoserefierealaproteccióndelainformacióncontenidaenlos
paquetesquesetransmitenenlaredylainformaciónalmacenadaenlosdispositivos
conectadosaésta
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Las medidas de seguridad que se deben tomar en una red son:• Evitarladivulgaciónnoautorizadaoelrobodeinformación,• Evitarlamodificaciónnoautorizadadeinformación,y• EvitarlaDenegacióndeservicio.
Los medios para lograr estos objetivos incluyen:• Garantizarlaconfidencialidad.• Mantenerlaintegridaddelacomunicación.• Garantizarladisponibilidad.
Garantizar la confidencialidad
Laprivacidaddelosdatosselograpermitiendoqueleanlosdatossolamentelosreceptores
autorizadosydesignados(individuos,procesosodispositivos).
Unsistemasegurodeautenticacióndeusuarios,elcumplimientodelascontraseñasdifíciles
deadivinaryelrequerimientoalosusuariosparaquelascambienfrecuentementeayudana
restringirelaccesoalascomunicacionesyalosdatosalmacenadosenlosdispositivosadjuntos
delared.Cuandocorresponda,elcontenidoencriptadoaseguralaconfidencialidadyreducelas
posibilidadesdedivulgaciónnoautorizadaorobodeinformación.
Mantener la integridad de las comunicaciones
Laintegridaddedatossignificaquelainformaciónnosealteródurantelatransmisióndeorigen
adestino.Laintegridaddedatospuedeversecomprometidacuandoaldañarselainformación,
yaseaenformaintencionaloaccidental,antesdequeelreceptorcorrespondientelareciba.
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Laintegridaddeorigeneslaconfirmacióndequesevalidólaidentidaddelemisor.Secomprometelaintegridaddelorigencuandounusuarioodispositivofalsificasuidentidadyproporcionainformaciónincorrectaaldestinatario.Elusodefirmasdigitales,algoritmosdehashymecanismosdechecksumsonformasdeproporcionarintegridaddeorigenydedatosatravésdelaredparaevitarlamodificaciónnoautorizadadeinformación
Garantizar disponibilidad
Lagarantíadeconfidencialidadeintegridadsonirrelevantessilosrecursosderedestán
sobrecargadosonodisponibles.Disponibilidadsignificatenerlaseguridaddeaccederenforma
confiableyoportunaalosserviciosdedatosparausuariosautorizados.
LosrecursospuedennoestardisponiblesduranteunataquedeDenegacióndeservicio(DoS)
oporlapropagacióndeunvirusdecomputadora.Losdispositivosfirewalldered,juntocon
lossoftwareantivirusdelosequiposdeescritorioydelosservidorespuedenasegurarla
confiabilidadysolidezdelsistemaparadetectar,repeleryresolveresosataques.Lacreaciónde
infraestructurasderedcompletamenteredundantes,conpocospuntosdeerror,puedereducir
elimpactodeesasamenazas.
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