Computer networks – Task4_1

Introducción alIntroducción alSistema IndustrialSistema Industrial

Módulo 4: Redes informáticas y Sistemas Distribuidos

Tarea 4.1 – Redes informáticas – tipos y componentes

A. Petrov, PU, Dep. ECIT

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ObjetivosObjetivos

DefiniciónBloques de construcción de red Tipos de redesClasificaciónTopología de redElementos básicos de red

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Redes – definiciónRedes – definición

Dos o más ordenadores conectados juntos utilizando un sistema de telecomunicación con la finalidad de comunicarse y compartir recursos* o:

“Una red de nodos de datos procesando nodos que están interconectados con la finalidad de comunicación de datos” **

El término "red" se define en el mismo documento como “Una interconexión de tres o más entidades de comunicación".

Un ordenador conectado a un elemento no informatizado (e.g., en red con una impresora por un enlace Ethernet) puede representar también una red, aunque este artículo no está dedicado a esa configuración.

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Bloques de construcción de redesBloques de construcción de redes

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Tipos de redesTipos de redes

LAN (Local Area Network-Red de área local)

CAN (Campus Area Network-Red de área de campus)

MAN (Metropolitan Area Network-Red de área metropolitana)

WAN (Wide Area Networks-Redes de áreas anchas):

◦ Centralizada

◦ Distribuída

Internetwork

Internet

Intranet

Extranet. Las Intranet y extranet pueden o no tener conexión a Internet.

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Redes – clasificación completaRedes – clasificación completa

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Ejemplo LAN Ejemplo LAN

LAN – Una red que trabaja para una organización y está situada en un edificio.

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Ejemplo MAN Ejemplo MAN

MAN – Una red que cubre un área de una ciudad o un edificio en el que haya muchas organizaciones instaladas.

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Ejemplo WAN Ejemplo WAN

WAN – Una red que utiliza comunicaciones de alta velocidad y amplio rango así como satélites para conectarse a los ordenadores situados en diferentes localizaciones.

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Dos formas de conexión en redDos formas de conexión en red

Conmutación de circuitos (Circuit switching)Conmutación de circuitos (Circuit switching)◦ Se establece una conexión dedicada end-to-end (fin a fin)

en la duración de la conexión. ◦ Utilizado en redes de telefóno.

Conmutación de paquetes (Packet switching)◦ Se dividen los mensajes en pequeños paquetes◦ Cada paquete se rutea separadamente a la destinación ◦ Paquetes diferentes pueden llevar diferentes caminos y

tiempos◦ Los paquetes que falten o ilisibles se retransmiten, en

caso necesario◦ Los paquetes se agrupan en mensajes en la destinación

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Ejemplo de conmutación de circuitosEjemplo de conmutación de circuitos

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Ejemplo de conmutación de paquetesEjemplo de conmutación de paquetes

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Ejemplo de conmutación de paquetes Ejemplo de conmutación de paquetes

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Packet structurePacket structure

HeaderHeader

Destination address

Source address

Type

Data (46 – 1500 bytes)

CRC

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Proceso de conversión de datosProceso de conversión de datos

T – Header of TCP; I – Header of IP.

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ComparaciónComparación

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Conmutación de circuito Conmutación de paquete

Mínimo tiempo de respuesta Tiempo de respuesta variable

Uso muy ineficiente de la capacidad de conexión

Uso mucho más eficiente de la capacidad de conexión

En sobrecarga, no puede realizar la conexión

Puede conectarse casi siempre, pero con grandes

tiempos de respuesta

Ambos extremos de conexión deben tener el mismo rango de datos

La conversión del rango de datos es fácil

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Modelo de Interconexión de Sistemas Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI –Open System Interconnect)Abiertos (OSI –Open System Interconnect)

OSI - 7 CapasOSI - 7 Capas

7. Aplicación

6. Presentación

5. Sesión

4. Transporte

3. Red

2. Conexión

1. Físico

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Topología de RedesTopología de Redes

1 Tipos básicos de Topologías 2 Clasificación de las Topologías de Redes 2.1 Topologías Físicas 2.1.1 Clasificación: 2.1.1.1 Bus 2.1.1.2 Estrella (Star) 2.1.1.3 Anillo (Ring) 2.1.1.4 Malla (Mesh) 2.1.1.5 Arbol (Tree)

(Jerárquicamente) 2.1.2 Topología de Red

Híbrida 2.2 Topología de Señal 2.3 Topología Lógica 3 Cadena (Daisy chains) 4 Centralización 5 Descentralización 6 Híbridos

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EjemplosEjemplos

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Red Puesto a Puesto (Peer-to-peer )Red Puesto a Puesto (Peer-to-peer )

Red “Puesto a puesto” (P2P): relación entre ordenadores pares (el más barato)

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Red “Cliente / Servidor”: una red que tiene un ordenador que contiene toda la información y recursos (servidor) y suministra acceso a estos recursos a otros ordenadores conectados a esta red (más complicado)

Red Cliente-servidorRed Cliente-servidor

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Accesorios de red más comunesAccesorios de red más comunes

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Algunos accesorios de red híbridosAlgunos accesorios de red híbridos

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Accesorios de red Accesorios de red (1)(1)

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Hub 2

2

4

Hub 1

1

3

Bridge 1 Bridge 2

1000 m

1 2 1 2

Multiplexer COMPEX SRX1216 Dual Speed Switch 16 port 10/100 MBit/S (16UTP) RM 100

Mbit/s

10 Mbit/s

1 2

3 4

5

6

1 2

345

10 Mbit/s

10 Mbit/s

10 Mbit/s

Bridge

Connection by bridge

Using a multiplexer

Hub

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S1 М1(1) - 0S2 М1(2) М2(1) 1S3 М1(3) М3(1) 1S4 М1(3) М3(1) 2

Routing table

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S 2 S 3 S 4

S 1

1 2

1 2

1 2 1 2

M 1

M 2 M 3 M 4

12 3

1

2 343

1

2 1 2 Multiplexer: Example of using

Accesorios de red Accesorios de red ((22))

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Cables y conectoresCables y conectores

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Comunicaciones sin Cable (WLAN, WiFi)Comunicaciones sin Cable (WLAN, WiFi) La conexión puede establecerse de tres

formas principales: Infra Rojo Bluetooth – en frecuencias entre 2.402 y

2.480 GHz WLAN o WiFi – Frec. 2.4 GHz o 5 GHz

Las dos últimas son conexiones RF. La red sin cable más rápida y adecuada es WiFi (Wireless Fidelity –Fidelidad sin Cable).

Un ruter sin cable puede suministrar conexión a Internat a muchos dispositivos.

La tecnología sin cable puede usarse en los siguientes dispositivos : Ordenadores portátiles Asistentes digitales personales (PDAs) Teléfonos móviles Buscas bidireccionales Coches

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рутеррутер

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Estándares de redEstándares de red

Estándares, en lo que respecta a LAN y WAN:

IEEE 802.1 Bridging (networking) and Network Management IEEE 802.2 LLC inactiveIEEE 802.3 Ethernet IEEE 802.4 Token bus IEEE 802.5 Defines the MAC layer for a Token Ring inactiveIEEE 802.6 MANs (DQDB) IEEE 802.7 Broadband LAN using Coaxial Cable IEEE 802.8 Fiber Optic TAG IEEE 802.9 Integrated Services LAN IEEE 802.10 Interoperable LAN Security IEEE 802.11 a/b/g/n Wireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi certification) IEEE 802.12 100BaseVG IEEE 802.13 Unused[2] IEEE 802.14 Cable modems IEEE 802.15 Wireless PAN IEEE 802.16 Broadband Wireless Access (WiMAX certification) etc.(see: http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802 )

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Arquitectura Ethernet Arquitectura Ethernet Ethernet es una arquitectura de red de área local (LAN) desarrollada

por Xerox Corporation en cooperación con DEC e Intel en 1976. Ethernet utiliza un bus o topología de estrella y soporta índices de transferencia de datos de 10 Mbps. Ethernet es la arquitectura LAN más popular.

La especificación Ethernet sirvió como base para el estándar IEEE 802.3 , que especifica las capas del software físicas y más bajas. Ethernet utiliza el método de acceso CSMA/CD (carrier-sense multiple access with collision detection) para tratar demandas simultáneas. Es uno de los estándares LAN más implementados.

Una nueva versión de Ethernet, llamada 100Base-T (o Ethernet Rápido), soporta índices de transferencia de datos de 100 Mbps. Y la nueva versión, Gigabit Ethernet soporta transferencias de datos de 1 gigabit (1,000 megabits) por segundo.

Son Estándares Ethernet típicos : 10Base5; 10Base2; 10BaseT; 100BaseT; 1000BaseT; 1000BaseVG-AnyLAN; 10BaseFL; 100BaseFL

(ver: http://pluto.ksi.edu/~cyh/cis370/ebook/ch03d.htm )

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Recursos adicionales:

http://www.cs.vu.nl/~ast/books/ds1http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_networkhttp://en.wikipedia.org/wiki/Network_topologyhttp://computer.howstuffworks.com/ethernet.htm http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3

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