Medios Confinados (cableado):
Alambre
Cable Coaxial
Cable Par Trenzado
Fibra Óptica
Medios No-Confinados (inalámbrico – ondas de radio)
Radio AM/FM
Televisión UHF/VHF
Telefonía Celular
Satélite
Microondas
Espectro Disperso (Spread Spectrum)
1969 - Convergencia de 3 nuevas tecnologías
Lenguaje C
UNIX – Sistema Operativo Multi-tareas / Multi-usuarios
Suite de Protocolos TCP-IP (telnet)
Nota: los modems ya se usaban desde 1958…
Se establecen redes entre diferentes instituciones, formando así la Internet.
Clasificación de redes basado en distancia de cobertura
LAN: Local Area Network - Red de Area Local
Cubre áreas de corta distancia (decenas o centenas de metros) delimitadas por la distancia de propagación del medio de transmisión
Por ejemplo: dentro de un edificio, un salón, una oficina, residencia.
Tecnologías: Ethernet, Token Ring, FDDI (Fiber Distributed Data Interface), Appletalk, IPX (Novell Netware), etc.
Medios: coaxial (hasta 500 metros), par trenzado (hasta 100 metros), fibra óptica [100s de metros], espectro disperso o infrarrojo [10s de metros]
WLAN: Wireless Local Area Network - Red de Area Local Inalámbrico
Red LAN pero a través de tecnología inalámbrica con distancias hasta 100s metros y en exteriores varios kilómetros.
Tecnologías : IEEE 802.11a/b/g, HiperLAN2
WPAN - Wireless Personal Area Network
Aquellas redes que se limitan a muy pequeñas distancias, generalmente menores a 30 metros
Tecnologías: Bluetooth, IEEE 802.15, HomeRF.
Clasificación de redes basado en distancia de cobertura
CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus
Varias LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, complejo industrial) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilometros.
Tecnologías: FDDI y Gigabit Ethernet
Medios: Fibra óptica y espectro disperso
MAN: Metropolitan Area Network, Red de Area Metropolitana
Colección de LANs o CANs dispersas en una ciudad (decenas de kilometros).
Tecnologías: ATM, Frame Relay, xDSL (Digital Subscriber Line), ISDN, E1/T1, etc.
Medio: Cobre, fibra óptica,y microondas.
WAN: Wide Area Network, Red de Area Local
Colección de LANs dispersadas geográficamente cientos de kilometros una de otra. Un dispositivo de red llamado enrutador general mente es usado para conectar LANs a una WAN.
Tecnologías: ATM (Asynchronous Transfer Mode), Frame Relay, X.25, E1/T1, GSM, TDMA, CDMA, xDSL, etc.
Medios: fibra óptica, microondas, celular y vía satélite.
TOPOLOGÍAS
TOPOLOGÍA: arreglo físico en el cual el dispositivo de red se conecta al medio
DEPENDE DEL
MEDIO FÍSICO: cableado o inalámbrico (en una frecuencia del espectro electromagnético)
REGLAS PARA ACCEDER AL MEDIO: Reglas que determinan como los dispositivos se identifican entre sí y como acceden al medio de comunicación para envíar y recibir la información.
Feb-1980 - IEEE quiere crear un estandar para Redes de Área Local.
1985 IEEE publica Ethernet como un estándard 802.3
IEEE publica Token Ring como un estándard 802.5
El “testigo” (token) se pasa de un dispositivo a otro, de acuerdo a reglas.
Un dispositivo sólo puede transmitir si tiene el token y, después de haber transmitido la trama, entrega el token al siguiente equipo para que éste pueda tener acceso al medio de transmisión. La secuencia de operación es la siguiente:
Primero se establece un anillo lógico que enlaza todos los dispositivos conectados al medio físico, y se crea un único testigo de control.
El testigo se pasa de un dispositivo a otro a través del anillo lógico hasta que lo recibe un dispositivo que desea transmitir una o más tramas.
El dispositivo que espera transmite entonces la o las tramas por el medio físico, después de lo cual pasa el testigo de control al siguiente dispositivo del anillo lógico.
Formas de acceder al medio ETHERNET
CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection – Solo para topología bus
Todos los dispositivos se conectan al mismo cable
cualquier par de dispositivos pueden intentar comunicarse.
Para transmitir, el transmisor (Tx) encapsula los datos en una trama con la dirección del dispositivo receptor (Rx) y con su propia dirección (Tx)
La trama es transmitida (difundida) por el cable.
Cuando el receptor (Rx) se da cuenta de que la trama lleva su dirección, lee el resto de los datos contenidos en la trama y responde de acuerdo con el protocolo.
Con este esquema se pueden producir colisiones, es decir, cuando dos dispositivos transmiten al mismo tiempo.
Si esto sucede, la trama se altera y los dispositivos toman un tiempo de espera y vuelven a retransmitir (en tiempos diferentes).
El acceso a un bus es probabilístico y depende del tráfico de la red en ese momento.
Evolución de la tecnología Ethernet y equipos de interconexión
Topología: Bus
Problemas:
el medio es compartido por todos los equipos
un daño en un componente (cable, tarjeta de red, conector, terminal) tumba la red.
Dirección física o MAC address de una tarjeta de red Ethernet
Cada equipo en una red tiene una identificación única para identificarlo y se llama dirección MAC o dirección física.
Se encuentra en la tarjeta de red (NIC - Network Interface Card)
Ejemplo: 11:21:12 11:22:33
Tecnología / Protocolo Ethernet
Existen varias tecnologías para redes, con distinta manera de mover los datos:
Ethernet
Token Ring (IBM)
FDDI
Medios físicos para utilizar Ethernet:
Cable coaxial grueso 10Base5 (hasta 500 metros)
Cable coaxial 10Base2 (hasta 200 metros)
Cable categoría 5 (UTP) xBaseTX (hasta 100 metros)
Fibra óptica en xBaseFL (depende de la fibra – hasta varios kilómetros)
10G-BaseSX 10 Gbps con fibra óptica multimodo (hasta 300 metros)
10G-BaseLX 10 Gbps con fibra óptica monomodo (hasta 40 Km)
Nota:
La fibra óptica es más cara, pero es inmune a la interferencia y al “ruido”.
Buena para enlaces entre edificios – aisla daños eléctricos causado por rayos eléctricos.
Evolución de la tecnología Ethernet y equipos de interconexión
HUB (concentrador)
Crea un bus interno para interconectar varios equipos
El medio es compartido entre todos los equipos
Mejora la disponibilidad de la red
Si se daña una tarjeta de red o un cable, solo se desconecta del HUB y no se cae la red entera
Topología física: bus
Topología gráfica: estrella
Hay hubs pasivos o hubs activos
pasivos: sólo interconectan dispositivos
activos: regeneran señales como un repetidor, por eso se le llama repetidor multipuertos.
Switch (conmutador)
Analiza las direcciones MAC de la trama Ethernet y solo conecta los equipos que se van a comunicar
Mejora el desempeño de la red pues ahora se puede trabajar con el ancho de banda completo en la comunicación entre 2 equipos
Switch cut-through
Solo leen la dirección MAC y envían al destinatario.
Switch store-and-forward
procesan la trama en memoria, verifican posibles errores y luego re-envían al destinatario.
Switch capa 3 y capa 4:
Algunos switches pueden hacer funciones de capa 3 - enrutamiento (capa 3) y switch de paquetes de voz (capa 4).
Modelo de Referencia OSI
OSI = Open Systems Interconection
Interconexión de sistemas abiertos
1970’s varias empresas se reúnen para definir un modelo de red general y crear interfaces abiertas interoperables
Crean un modelo como base para plantear las tecnologías de red
Se dividió en niveles o capas para una mejor operación.
capas: servicios “bien definidos” con interfaces de entrada y salida (E/S) comunes y disponibles a todo el mundo.
Capa 1 - Física
Transmisión asincrónica o sincronía
Modo de operación simplex, half-duplex, full dúplex.
Velocidad de transmisión.
Niveles de voltaje.
Distribución de pines en el conector y sus dimensiones.
Especificaciones de cableado y conectores
Capa 2 - Enlace de Datos
Protocolos de Red de Área Local:
Token Ring
Ethernet
Capa 3 - Red
Encaminar paquetes de un lugar a otro
Encaminar = obtener la ruta para entregar un paquete.
Ejemplo: sistema telefónico, correo postal, routers
Protocolos: IP, ICMP (Ping)
Capa 4 - Transporte
Entrega un paquete de un lugar a otro
entrega confiable (orientada a la conexión)
Ejemplo: TCP (Transmision Control Protocol)
Se mantiene un circuito virtual entre dos puntos. Así trabaja la mayoría de aplicaciones de red.
entrega no confiable (no orientada a conexión)
Ejemplo: UDP (User Datagram Protocol)
Transmisión más rápida pero sin garantía de entrega de los paquetes
Puertos: número que permite identificar, en un computador, el servicio (software) relacionado.
Capa 5 - Sesión
No es una capa muy utilizada, generalmente se implementa dentro de la capa de aplicación.
Realiza autenticación de entidades
Ejemplo de protocolos:
NetBios (Session Names)
Capa 6 - Presentación
Encargada del formato, representación y estructura de los datos.
Técnicamente no se llega a implantar.
Capa 7 - Aplicación
Todos los servicios y aplicaciones que son visibles para los usuarios.
Puertos Protocolos de Ejemplo:
80 HTTP – usado para navegar en la Web
23 Telnet – acceso remoto en modo texto (comandos)
21/20 FTP – File Transfer Protocolo – Transferencia de archivos
3389 RDP – Remote Desktop.
Ventajas de trabajar en capas
No importa el método de transporte o topología de red que se utilice, siempre un servicio Web es similar en una red celular 3G, en una PC con Ethernet o en una Laptop con WiFi.
Resumen Ing. C. R. Muñoz
http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI
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