REDES LOCALES BASICOS

En este documento encontraremos conceptos básicos de lo que son las

redes locales para tener un mejor conocimiento y tener una motivación en

seguir aprendiendo y poner en práctica sobre todos estos temas.

Producto académico

y ponderación de la

actividad

individual.

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1. Que es el Modelo OSI y cuáles son las características de cada una de sus capas

El modelo básico de referencia OSI, o simplemente modelo OSI, afronta el problema de las

comunicaciones de datos y las redes informáticas dividiéndolo en niveles. Cada

participante de la comunicación incorpora como mínimo uno de los mismos, y los equipos

terminales los incorporan todos.

1.1 Nivel Fisico

El nivel físico se encarga de las tareas de transmisión física de las se- ñales eléctricas (o

electromagnéticas) entre los diferentes sistemas. Las limitaciones del nivel físico (equipos

de transmisión y recepción, medios de transmisión, amplificadores, etc.) imponen otras al

resto del sistema: por un lado, limitan la velocidad de transmisión (en bits por segundo) y,

por otro, hacen aparecer una probabilidad de error, el porcentaje de bits erróneos que

llegan a destino.

La primera limitación es casi insalvable partiendo de un medio de transmisión dado,

puesto que los parámetros físicos de este último imponen un límite superior no superable

por medio de una mejora tecnológica. Los medios de transmisión poseen una capacidad

de transmisión acotada y la electrónica que utilizamos para llevar a cabo las transmisiones

puede mejorar la velocidad de transmisión, pero no superar este límite. Esta limitación

viene dada por el ancho de banda, o anchura del espectro eléctrico, que puede atravesar

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el medio de transmisión (doblar el ancho de banda significa que se puede doblar la

velocidad de transmisión) y por la imposibilidad práctica de recibir la señal libre de

cualquier interferencia.

1.2 Nivel de enlace

El nivel de enlace es el primero de la torre OSI que se basa en software, algoritmos y

protocolos. Su misión principal es dar fiabilidad a la transmisión de las señales eléctricas o

electromagnéticas que proporciona el nivel físico, lo que se puede conseguir si las cotas de

error son inferiores al 1%. Se añaden bits adicionales a los que forman el mensaje para

poder detectar errores de transmisión y pedir su retransmisión. Para ello, es preciso

conferir una estructura a los bits: se agrupan en pequeños bloques denominados tramas,

que contienen los bits de mensaje, los bits añadidos para detectar errores y diferentes

campos de control, tales como el número de trama.

El transmisor calcula estos bits adicionales a partir del resto por medio de una operación

que el receptor conoce y aplica igualmente. Si el receptor detecta una discrepancia entre

los bits adicionales (redundantes) y los que ha calculado a partir del resto, detecta que el

bloque es erróneo y pedirá su retransmisión.

1.3 Nivel de red

El nivel de red es el que permite que pueda haber más de dos má- quinas involucradas en

las inerconexiones. Si sólo se tuviese el nivel de enlace, esto no sería posible. El nivel de

enlace se ocupa de que los bits lleguen de una lado a otro, por lo tanto, sólo permite

interconectar dos máquinas. Para poder interconectar más de dos máquinas, necesitamos

identificarlas y conectarlas de alguna manera. Ésta es la tarea del nivel de red.

Ya hemos visto que las redes de conmutación de paquetes constituyen el tipo de red más

eficiente para transmitir datos desde diferentes.

puntos de vista: uso de recursos, coste, capacidad de mantener distintas conexiones

simultáneas, etc. El modelo OSI, por tanto, sólo habla de redes de conmutación de

paquetes.

1.4 Nivel de transporte

puntos de vista: uso de recursos, coste, capacidad de mantener distintas conexiones

simultáneas, etc. El modelo OSI, por tanto, sólo habla de redes de conmutación de

paquetes.

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La función principal de este nivel consiste en asegurar la calidad de transmisión entre los

terminales que utilizan la red, lo que implica recuperar errores, ordenar correctamente la

información, ajustar la velocidad de transmisión de la información (control de flujo), etc.

1.5 Niveles de sesión

El nivel de sesión es, en teoría, el encargado de gestionar las conexiones de larga duración,

la recuperación de caídas de red de manera transparente y los protocolos de sincronía

entre aplicaciones.

1.6 Nivel de presentación

El nivel de presentación se encarga de conseguir que las diferentes plataformas (sistemas

operativos, procesadores, etc.) se puedan entender al conectarse por medio de una

misma red. Dicho de otra manera, soluciona el problema de la hetereogeneidad

definiendo una manera universal de codificar la información. Dicha codificación puede

tener propiedades de eficiencia (por medio de la compresión, por ejemplo), propiedades

de confidencialidad (por medio de la criptografía), etc

Nivel de aplicación

En el nivel de aplicación residen los programas. En este nivel podemos encontrar

servidores, clientes que acceden a estos últimos, aplicaciones que trabajan según un

modelo simétrico (peer-to-peer), etc.

2. Que es una dirección IP y cuáles son sus características.

Las direcciones IP son únicas para cada máquina. Para ser precisos, cada dirección es única

para cada una de las interfaces de red IP de cada máquina. Si una máquina dispone de más

de una interfaz de red, necesitará una dirección IP para cada una.

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Las direcciones IP tienen una longitud de 32 bits (4 bytes).

Para representar una dirección, se suele escribir los 4 bytes en decimal y separados por

puntos. Por ejemplo:

212.45.10.89

La numeración en IP sigue una filosofía jerárquica. Cada dirección está formada por dos

partes. Una corresponde a la red donde está la estación y la otra, a la propia estación.

Para conseguir que no haya ninguna dirección igual, Internet dispone de una organización

denominada Internet Network Information Center o InterNIC que se dedica a esta tarea.

En la actualidad, esta entidad delega la responsabilidad de la asignación de direcciones a

entidades regionales. Las direcciones se asignan por grupos o redes, no individualmente.

3. Clase de direcciones IP

Los tipos de redes que tienen cabida en Internet se distinguen por la cantidad de

estaciones que pueden soportar, y son los siguientes:

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3.1 Las redes de clase A reservan el primer byte como identificador de red y los tres

restantes como identificadores de estación. El primer bit del primer byte vale 0, por tanto,

en Internet sólo puede haber 128 redes de clase A (con 224 estaciones cada una como

máximo). Hace mucho tiempo que ya no queda ninguna para asignar.

3.2 Las redes de clase B tienen 16 bits para cada campo; los dos primeros bytes del

identificador de red valen 1 0, por tanto, hay 16.384 (214) redes de, como mucho, 65.536

estaciones. De clase B no queda ninguna para asignar.

3.3 Las redes de clase C reservan 24 bits para el identificador de red (con los tres primeros

bits 1 1 0) y los 8 restantes son para el identificador de estación.

4. Que son las máscaras de Red.

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Cuando un administrador de sistemas recibe el encargo de gestionar un conjunto de

direcciones, es posible que necesite configurar internamente diferentes LAN con este

conjunto. Por ello, el mecanismo para distinguir distintas redes (LAN) entre sí no se puede

basar exclusivamente en los bits identificadores de clase que hemos comentado con

anterioridad.

La máscara de red constituye el mecanismo que nos permitirá conseguir más flexibilidad.

Por medio de una máscara de 32 bits, definiremos los bits que identifican la red (bits en 1)

y los que identifican la estación (bits en 0). Por norma general, los bits 1 y los 0 son

consecutivos, pero no necesariamente.

A continuación, definimos de nuevo el concepto identificador de red, adaptándolo a la

máscara: el identificador de red es la porción de dirección IP que encaja con los bits 1 de la

máscara.

El concepto máscara es capital para la comprensión del funcionamiento de las redes IP,

permite a una estación decidir si el destino al que debe transmitir un paquete se

encuentra dentro de la misma red de área local que este último o si, por el contrario, se

encuentra en una LAN remota y, por tanto, debe delegar su transmisión a algún equipo de

su misma LAN (el direccionador) para que se encargue de hacer llegar el paquete a su

destino.

5. Que son las direcciones Broadcast.

Esta dirección sólo es válida como dirección de destino de un paquete. Se utiliza para

transmitir paquetes a todas las estaciones localizadas dentro de la misma LAN que la

máquina de origen. Existe una versión equivalente, que es el broadcast dirigido. En este

segundo caso, el paquete es recibido por todas las máquinas de una LAN especificada por

el identificador de red. El identificador de estación debe ser todo 1.

Por lo tanto, para enviar un broadcast a la red 147.83.153.0 con la máscara 255.255.255.0

(o 147.83.153.0/24) podemos utilizar la dirección 255.255.255.255 si estamos dentro de la

red 147.83.153.0, o bien la 147.83.153.255 si estamos en una estación remota. El primer

caso, lo llamaremos broadcast local, y el segundo, broadcast remoto.

6. Que son las direcciones Loopback.

Esta dirección no es válida para los paquetes IP. El software de red la utiliza para transmitir

paquetes a la máquina local (de hecho, los paquetes no son enviados, sino que son

entregados al destino por el mismo sistema operativo). En realidad, los tres bytes del

identificador de estación son irrelevantes. Esta dirección sólo tiene interés para programar

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aplicaciones; los sistemas de red no verán nunca que ningún paquete viaje por la red con

esta dirección como origen o destino.

7. Características de los equipos Networking

7.1 Repetidor

Regeneran la señal procedente de un tramo de la red antes de transmitirla al tramo siguie

nte. Se pueden enlazar tramos de red, separando la limitación de la longitud máxima de

cable amarillo.

La normativa ethernet señala como longitud máxima de un segmento de 500 metr

os, con repetidores se pueden interconectar hasta 5 tramos con la longitud de

2.500 metros.

Sus principales características son:

Conectan a nivel físico dos intranets, o dos segmentos de intranet. Hay que tener e

n cuenta que cuando la distancia entre dos host es grande, la señal que viaja por la

línea se atenúa y hay que regenerarla.

Permiten resolver problemas de limitación de distancias en un segmento de intran

et.

Se trata de un dispositivo que únicamente repite la señal transmitida evitando su a

tenuación; de esta forma se puede ampliar la longitud del cable que soporta la

red.

Al trabajar al nivel más bajo de la pila de protocolos obliga a que:

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Los dos segmentos que interconecta tenga el mismo acceso al medio y trabajen co

n los mismos protocolos.

Los dos segmentos tengan la misma dirección de red.

No tiene nada que ver con la estructura de la trama.

Amplifican las señales eléctricas

Son necesarios para proporcionar corriente para excitar cables de longit

ud considerable.

7.2 Concentrador o Hub

Dispositivo que interconecta ordenadores dentro de una red. Es el dispositivo de intercone

xión más simple que existe. Sus principales características son:

Se trata de un armario de conexiones donde se centralizan todas las conexiones d

e una red, es decir un dispositivo con muchos puertos de entrada y salida

No tiene ninguna función aparte de centralizar conexiones.

Se suelen utilizar para implementar topologías en estrella física, pero funcionando co

mo un anillo o como un bus lógico.

Hubs activos: permiten conectar nodos a distancias de hasta 609 metros, suelen tener 8, 1

2 o más puertos y realizan funciones de amplificación y repetición de la señal. Los mas

complejos o demás.

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Hubs pasivos: son simples armarios de conexiones. Permiten conectar nodos a distancias d

e hasta 30 metros. Generalmente suelen tener entre 8 y 12 puertos.

7.3 Puentes (Bridge)

Las dos funciones principales son:

Extender la red

Segmentar el trafico

Sólo pueden conectar redes del mismo tipo. Su función principal es pasar mensajes de una

subred a otra. Transfieren los datos de modo transparente.

El puente no modifica el contenido o formato de las tramas que recibe ni las encapsula con

una cabecera adicional. Cada trama a transmitir es simplemente copiada desde la LAN y re

petida con el mismo patrón de bits de la otra LAN. Esto puede hacerse así dado que la LAN

usan los mismos protocolos.

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7.4 Conmutador o Switch

El switch segmenta económicamente la red dentro de pequeños dominios de colisiones, o

bteniendo un alto porcentaje de ancho de banda para cada estación final.

Al segmentar la red en pequeños dominios de colisión, reduce o casi elimina que cada

estación compita por el medio, dando a cada una de ellas un ancho de banda

comparativamente mayor.

Es un dispositivo similar a un concentrador que dispone de las características antes mencio

nadas de canales de alta velocidad en su interior y capacidad de filtrado del tráfico.

Cuando un paquete es recibido por el conmutador, este determina la dirección fuente y

destinataria del mismo; si ambas pertenecen al mismo segmento, el paquete es

descartado; si son direcciones de segmentos diferentes, el paquete es retransmitido solo

al segmento destino (a no ser que los filtros definidos los impidan).

7.5 Enrutador o Router

Un encaminador es un dispositivo de propósito general diseñado para segmentar la red, co

n la idea de limitar tráfico de brodcast y proporcionar seguridad, control y redundancia

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entre dominios individuales de brodcast, también puede dar servicio de firewall y un

acceso económico a una WAN.

El router opera en la capa 3 del modelo OSI y tiene más facilidades de software que un

switch. Al funcionar en una capa mayor que la del switch, el router distingue entre los difer

entes protocolos de red, tales como IP, IPX, AppleTalk o DECnet. Esto le permite hacer una

hacer una decisión más inteligente que el switch, al momento de reenviar los paquetes.

Sus principales características son:

Trabajan a nivel de red del modelo OSI, por tanto trabajan con direcciones IP.

Un router es dependiente del protocolo.

Habitualmente se utilizan para conectar una red de área local a una red de área extens

a.

Son capaces de elegir la ruta más eficiente que debe seguir un paquete en el moment

o de recibirlo.

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BIBLIOGRAFÍA.

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Computadores(marzo 2004). Barcelona: Fundació per a la Universitat

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de http://www.etnassoft.com/biblioteca/redes-de-computadores/ (Pag. 69 - 93)

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