redes

REDES DE DATOS

CESAR DAVID FERNANDEZ GRUESO

“La comunicación de datos como herramienta esencial en el rendimiento de las actividades productivas”

SENA Regional CaucaCENTRO DE TELEINFORMATICA Y PRODUCCION INDUSTRIAL

TECNICO EN SISTEMAS

Vigencia 2009 - 2010

Ing. Cesar David Fernández G. – Centro Teleinformática y Producción Industrial – SENA Regional Cauca

GENERALIDADES

Uso excesivo del computador.

Necesidad de compartir y transmitir información.

Creciente aumento de la necesidad de prestar servicios de comunicación de datos de ultima generación.

Ing. Cesar David Fernández G. – Centro Teleinformática y Producción Industrial – SENA Regional Cauca

HISTORIA

1957 en EE.UU se crea la Advaced Research Projects Agency (ARPA), como organismo afiliado al departamento de defensa para impulsar el desarrollo tecnológico.

En 1969 se construye la primera red de computadoras de la historia. Denominada ARPANET, estaba compuesta por cuatro nodos situados en UCLA (Universidad de California en los Angeles), SRI (Stanford Research Institute), UCBS (Universidad de California de Santa Bárbara, Los Angeles) y la Universidad de UTA.

La primera comunicación entre dos computadoras se produce entre UCLA y Stanford el 20 de octubre de 1969.

Ya en 1971 la ARPANET estaba compuesta por 15 nodos y 23 maquinas que se unían mediante conmutación de paquetes. En ese mismo año Ray Tomlinson realiza un programa de e-mail para distribuir mensajes a usuarios concretos a través de ARPANET.

En 1973 se produce la primera conexión internacional de la ARPANET. Dicha conexión se realiza con el colegio universitario de Londres (Inglaterra)

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HISTORIA

En 1974 Cerf y Kahn publican su articulo, un protocolo para interconexión de redes de paquetes, que especificaba con detalle el diseño del protocolo de control de transmisión (TCP) .

En 1975, Se prueban los primeros enlaces vía satélite cruzando dos océanos ( desde Hawai a Inglaterra) con las primeras pruebas de TCP de la mano de Stanford, UCLA y UCL.

En 1980 se crean redes particulares como la CSNET que proporciona servicios de red a científicos sin acceso a la ARPANET.

En 1982 es el año en que ARPA nombran a TCP e IP como el conjunto de protocolos TCP/IP de comunicación a través de la ARPANET.

El 1 de enero de 1983 se abandona la etapa de transición de NCP a TCP/IP pasando este ultimo a ser el único protocolo de la ARPANET. Se comienza a unir redes y países ese mismo año como la CSNET, la MINET europea y se crearon nuevas redes como la EARN.

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REDES DE DATOSVENTAJAS

COMPARTICIÓN DE INFORMACIÓN:

La capacidad de compartir información y datos de forma rápida es uno de los beneficios más habituales de las redes. Ej.: El correo electrónico, video conferencia…

COMPARTICIÓN DE HARDWARE Y SOFTWARE:

Disminución de costos.

ADMINISTRACION Y SOPORTE CENTRALIZADOS:

Soporte remoto. Actualización de aplicaciones centralizadas.

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DEFINICION RED DE DATOS

Conjunto de Equipos Terminales de Datos y Dispositivos de Red interconectados entre si mediante un medio de transmisión con el fin de enviar y recibir información, compartir servicios y recursos Hardware y Software.

Equipo Terminal de Datos (DTE): PC, Teléfono IP, Celular, PDA , etc.

Dispositivos de Red: Permiten administrar y gestionar el trafico de datos generado entre DTE’s : Tarjeta de Red, Modem, Switch, Router, etc.

Información: Archivos de texto, video, audio e imágenes.

Servicios: Chat, Mensajería, WWW, E-mail, etc.

Recursos HW y SW: Impresoras, Scanners, Discos Duros, Sistemas de Información, etc.

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DEFINICION RED DE DATOS

Para lograr comunicación de datos todo Equipo Terminal de Datos debe contar con un Equipo de Circuito de Datos (DCE) que permita adaptar las señal a transmitir por el medio de transmisión respectivo.

Ejemplos de DCE: Tarjetas de Red (NIC), Fax Modem, DSL, Cable Modem, WiMax, etc.

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DEFINICION RED DE DATOS

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CLASIFICACION DE LA REDES SEGÚN SU COBERTURA

PAN (Personal Area Network): Son redes formadas por dispositivos portables con los que cuentan las personas para compartir información (Archivos de texto, imágenes, videos, música). Ej. Bluetooth, IrDa.

LAN: (Local Area Network): Son redes distribuidas dentro de un área especial, un edificio. Pertenecen a una empresa o entidad. Ej. LAN del SENA, LAN de Unicauca.

MAN: (Metropolitan Area Network): Son redes que de distribuyen a lo largo y ancho de una ciudad. Ej. Red CATV Clablecauca, Red Caucatel.

WAN: (Wide Are Network): Su cobertura se extiende por todo un país, continente o todo el mundo. Ej. Telefónica, T&T, Internet.

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CLASIFICACION DE LA REDES SEGÚN SU COBERTURA

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TASA DE BITSANCHO DE BANDA

Es la velocidad con la que cuenta una red para el intercambio de datos.

Es la cantidad de bits que pueden ser enviados en 1 segundo. Por la tanto se mide es: bits por segundo (bps).

Cada tecnología de red suministra su propia Tasa de Transferencia de Datos.

De acuerdo a la tecnología de red de acceso a Internet el usuario contrata la velocidad de acceso o Tasa de Bits. Ej. Menor costo tiene un conectividad a Internet vía ADSL de 500Kbps a una conectividad ADSL de 1Mbps.

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NORMALIZACION

Diversidad de industrias de la computación originaron sus propios sistemas de computación y redes de datos.

Existía inconexión entre las diferentes tecnologías de comunicación de datos desarrolladas por cada fabricante.

Existía independencia entre las diferentes industrias desarrolladoras de Software originando incompatibilidades de interconexión entre diferentes sistemas de computo el cual ejecutaban un determinado sistema operativo.

Industria de la computación y telecomunicaciones iniciaron un conjunto de normas internacionales generando así las normas de interconexión de sistemas abiertos:

ITU-T: International Telecommunications Union (Sector Telecomunicaciones) ANSI: American National Standards Institute. ISO: Internacional Standars Organization.

El conjunto de normas se conoce con el nombre de OSI (Open Systems Interconnection).

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MODELO DE REFENCIAOSI

OSI se ocupa de estandarizar el intercambio de información entre los diferentes procesos ejecutados en las maquinas que desean establecer comunicación.

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MODELO DE REFENCIAOSI

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MODELO DE REFENCIAOSI

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MODELO OSITRANSFERENCIA DE INFORMACION

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CAPA DE APLICACION

Proporciona la interfaz de usuario suministrada por un proceso o programa que se ejecuta en forma distribuida por toda la red.

La comunicación entre el usuario y los procesos es soportada por el sistema operativo en ejecución.

Define los protocolos que utilizaran las aplicaciones para el intercambio de información: Correo electrónico, Servicio web, Servicio de Transferencia de Archivos (FTP), etc.

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CAPA DE PRESENTACION

Se encarga de la representación de los datos.

Traduce los diferentes formatos presentados por las diferentes aplicaciones en un lenguaje entendible por el destinatario.

Mecanismos de seguridad de datos mediante encriptacion.

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CAPA DE SESION

Permite iniciar, establecer y liberar un canal de comunicación entre 2 entidades de la capa de aplicación.

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CAPA DE TRANSPORTE

Se encarga de garantizar la fiabilidad, la calidad.

Recibe los datos de la capa de sesión y los divide en segmentos o datagramas para ser transportados al destino entregándolos a la capa de red.

Reordenar en el destino la secuencia de segmentos o datagramas.

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CAPA DE RED

Se encarga de empaquetar los datos provenientes de la capa de transporte y enrutarlos al destino mediante un direccionamiento de red.

En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final. En Internet se usan las direcciones IP para direccionar cada dispositivo .

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CAPA DE ENALCE DE DATOS

Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.

Define el control de acceso al medio.

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CAPA FISICA

Es la encargada de transmitir los bits de información por la línea o medio utilizado para la transmisión.

Se encarga de transformar un paquete de información binaria en una sucesión de impulsos adecuados al medio físico utilizado en la transmisión.  Estos impulsos pueden ser eléctricos (transmisión por cable); electromagnéticos (transmisión Wireless) o luminosos (transmisión óptica)..

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PROTOCOLO

Es un conjunto de reglas o procedimientos que utilizan las maquinas para iniciar y establecer la comunicación de datos.

Un protocolo puede ser implementado mediante Hardware o Software.

Cada fabricante de una tecnología de red especifica implementa el protocolo correspondiente para lograr comunicación entre las maquinas conectadas mediante la tecnología de red especifica.

El protocolo que ha permitido la estandarización de la interconexión de redes de diferente naturaleza se denomina TCP/IP.

TCP: Transmision Control Protocol

IP: Internet Protocol

Se puede decir que TCP/IP es el protocolo universal que usa la red INTERNET y esta basado en el modelo de referencia OSI.

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PROTOCOLO

Un protocolo determina:

El método de compresión de los datos, si lo hay.

Mecanismos de control de flujo. Mecanismos de detección y

corrección de errores. Mecanismos de acceso al medio. Mecanismos de enrutamiento. Procedimientos de seguridad de la

información.

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TCP/IP

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TCP/IP

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TCP/IP

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TCP/IPPROTOCOLOS DE APLICACION

HTTP HyperText Transfer Protocol.

FTP File Transfer Protocol.

SNMP Simple Network Mail Protocol.

TELNET TELcomunication NETwork.

DNS Domain Name Service.

RIP Routing Information Protocol.

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol

SNMP Simple Network Management Protocol.

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TCP/IPPROTOCOLOS DE TRANSPORTE

TCP Transmision Control Protocol:• Orientado a la conexión.• Circuitos Virtuales.• Control de flujo. (ACK – NACK)

UDP User Datagram Protocol:• No orientado a la conexión.• Datagramas.

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Los protocolos de transporte en TCP/IP usan el concepto de puerto para identificar la aplicación a solicitar en una maquina remota.

Los puertos se identifican en el rango: 0 a 65535.

Ejemplos: FTP:21, HTTP:20

TCP/IPPROTOCOLOS DE TRANSPORTE

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TCP/IPPROTOCOLOS DE TRANSPORTE

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TCP/IPPROTOCOLOS CAPA DE RED

IP Internet Protocol.

IGMP Internet Group Management Protocol.

ICMP Internet Control Message Protocol.

ARP Adress Resolution Protocol.

RARP Reverse Adress Resolution Protocol.

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TCP/IPCAPA DE ACCESO A LA RED

IEEE 802.3 Red en bus.

IEEE 802.5 Token Ring.

IEEE 802.11b WiFi.

WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access.

ATM Asynchronous Transfer Mode .

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DIRECCIONAMIENTO IP

Las direcciones IP permiten identificar una maquina o dispositivo de red dentro de una red de datos.

Una dirección IP esta conformada de 32 bits agrupados en 4 octetos (4 bytes) separados por un punto.

8 bits 8 bits 8 bits 8 bits

11101001 10001000 11001111 10001110

233 136 207 142

233.136.207.142

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DIRECCIONAMIENTO IP

La dirección IP esta compuesta por 2 secciones: Una sección para identificar la red y la otra sección para identificar la maquina o host.

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DIRECCIONAMIENTO IP

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DIRECCIONAMIENTO IPRESTRICCIONES

El primer octeto no puede ser 255 (11111111), ya que eso es Broadcast.

El primer octeto no puede ser 0 (00000000). Esto es “solo esta red”.

El primer octeto no puede ser 127 (01111111). Loopback.

La dir. IP de red debe ser única en Internet.

La dir. De un host debe ser única en un Red.

El último octeto (dir. del host) no puede ser 255 (11111111), ya que eso es Broadcast.

7. El último octeto (dir. del host) no puede ser 0 (00000000). Esto es localhost.

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DIRECCIONAMIENTO IP

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MEDIOS DE TRANSMISION

Par trenzado El cable coaxial La fibra óptica Radio Frecuencia Satelital

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COAXIAL

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PAR TRENZADO

RJ-45

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NORMAS PONCHADO

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FIBRA OPTICA

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FIBRA OPTICA

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RADIO FRECUENCIA

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SATELITAL

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TARJETA DE RED

Permite conectar un equipo a la red local.

Permite conectar un equipo a un dispositivo que permita la conectividad a Internet.

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HUB vs SWITCH

Ambos permiten concentrar el trafico de datos en un solo punto.

El HUB disminuye el BW dividiéndolo por el numero de equipos conectados.

Con el Switch no hay perdida de BW obteniéndose mayor rendimiento de la red.

El hub esta siendo reemplazado por el switch hoy día.

Estos 2 dispositivos se usan para la conexión a nivel LAN.

HUB

Switch

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ACCESS POINT

Permiten concentrar el trafico de datos provenientes de fuentes inalámbricas en un solo punto.

Tecnología WiFi.

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DSL(Digital Subscriber Line)

Permiten conexión a Internet haciendo uso de la línea telefónica.

Coexiste con voz y datos.

Banda ancha.

Algunos poseen WiFi y enrutamiento integrado.

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ROUTER

Permiten la interconexión de redes.

Utiliza protocolos de enrutamiento que permiten obtener la ruta mas optima.

Funcionan a nivel 3 de OSI.

Permite la creación de subredes dentro de una RED.

Permiten enrutar el flujo de información desde la red LAN a Internet y viceversa.

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CONEXIÓN CON DSL

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WIRED - WIRELESS

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WIRED - WIRELESS

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CABLE MODEM

Permiten conectividad a Internet mediante la red HFC de CATV.

El equipo debe conectarse mediante la tarjeta de red hacia el cable modem.

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CABLE MODEM

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CABLE MODEM

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WiMAX

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WiMAX

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CONEXIÓN SATELITAL

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CONEXIÓN MOVIL

MUCHAS GRACIASPROXIMAMENTE DIRECCIONAMIENTO IP

INTERWORKING

INQUIETUDES O DUDAS ?

Ing. Cesar David Fernández Grueso.

CENTRO DE TELEINFORMATICA Y PRODUCCION INDUSTRIAL

SENA REGIONAL CAUCA