UNIDAD 3

INTRODUCCION DE REDES DE COMPUTADORAS

3.1 CONCEPTOS BASICOS

3.1.1 DEFINICION

3.1.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS

3.1.3 RECURSOS QUE SE COMPARTEN(UNIDADES LECTORAS,

DISCOS DUROS, IMPRESIORAS, MODEMS, ESCANNERS,

ARCHIVOS. ETC

3.2 ELEMENTOS DE UNA RED

3.2.1 HARDWARE

3.2.1.1 NODOS(SERVIDORES Y ESTACIONES DE TRABAJO)

3.2.1.2 TARJETAS DE INTERFAZ DE RED(NIC)

3.2.1.3 MEDIOS DE TRANSMISION ALAMBRICOS E

INHALAMBRICOS

3.2.1.4 EQUIPOS DE CONECTIVIDAD (HUB, SWICTH,

IQUETIDORES Y ROUTERS

3.2.2 SOFTWARE

3.2.2.1 SISTEMA OPERATIVO DE REDES(NOS)

3.2.2.2 PROTOCOLO(TCP//IP)

3.3 CLASIFICACION DE REDES DE COMPUTADORAS

3.3.1 POR SU ALCANCE(MAN,WAN,PAN,LAN,CAN,INTERNET

3.3.2 POR SU RELACION FUNCIONAL (IGUAL-IGUAL P2P,

CLIENTES-SERVIDOR

3.3.3 DE ACUERDO A LA TOPOLOGIA ESTRELLA O ANILLO

ARBOL BUS MALLA HIBRIDA

• Trabajo Práctico de Informática • Haz clic en cualquier nodo • Es el chip mas importante de la PC. Determina la velocidad de la máquina.

Procesador más • volver • Placa madre Es la placa donde se colocan el procesador, las distintas tarjetas

y los puertos. Hay placas con procesador dual, es decir, que cuenta con dos microprocesadores en lugar de uno. volver

• Lectora de CD Pueden tener distintas velocidades. Actualmente alcanzan los 100 (x). Se puede usar para escuchar el sonido de un CD de audio. volver

• Disquetera Utiliza disquetes de 3.5 pulgadas que pueden almacenar hasta 1,44 Megabytes. La información guardad puede borrarse y el disquete puede volver a guardar otro archivo. volver

• Memoria RAM Es el lugar donde se ejecutan los programas y se almacenan temporalmente los datos. La capacidad varía de 8 a 256 Megabytes. volver

• Memoria ROM • Es una memoria de solo lectura. • No puede ser modificada por el usuario. • volver • Memoria Caché Intenta obtener velocidades cercanas a las de las memorias

más rápidas disponibles y proporcionar una memoria grande al precio de las memorias de semiconductores, que son menos costosas. más memoria especial de alta velocidad que está á diseñada para acelerar el

• La memoria cach é es invisible para el sistema operativo. Es un tipo de memoria de acceso aleatorio mucho mas rápida que la memoria RAM. E s una clase de proceso de las instrucciones de memoria en la CPU.

La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permite comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.Se dice que dos ordenadores están interconectados, si éstos son capaces de intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre , también puede hacerse mediante el uso de láser.

ventajas y desventajas de Computación Grid está creado con el fin de brindar una solución a determinadas cuestiones, como problemas que requieren de un gran de ciclos de procesamiento o acceso a una gran cantidad de datos. Encontrar número un hardware y un software que permitan brindar estas utilidades comúnmente proporciona inconvenientes de costos, seguridad y disponibilidad. En ese sentido se integran diferentes tipos de máquinas y de recursos, por lo tanto una red gridnunca queda obsoleta, todos los recursos se aprovechan. Si se renuevan todas las

PCs de una oficina, se pueden incorporar las antiguas y las nuevas.

En su forma más sencilla, compartir recursos entre equipos no es más que el paso de archivos de un equipo a otro mediante disquetes. Este método impone restricciones severas en el volumen de los datos, en la velocidad y en la distancia entre los puntos que comparten los datos, pero no obstante, este método suele ser útil.Otra técnica para compartir recursos es conectar directamente dos equipos a través del puerto de comunicaciones serie (COM) de cada equipo. Para conectar los equipos de esta forma se requiere un cable de conexión directa y software de comunicaciones serie. (Un cable de conexión directa conecta los pines de salida del puerto serie de un equipo con los pines de entrada del puerto serie del otro.)Para que se pueda utilizar la conexión física entre los dos equipos, es necesario que en cada equipo esté instalado un software de comunicaciones. Tiene que configurar un equipo como host, o servidor, y otro como cliente. De esta forma, el equipo cliente tendrá se suelen utilizar para compartir archivos entre un equipo de sobremesa y un ordenador

elementos de una red Una red de computadoras consta tanto de hardware como de software. En el hardware se incluyen: de interfaz de red, cableado y equipo de conectividad.

En el software se encuentra el sistema operativo de red (Network OperatingSystem, NOS).

Hardware corresponde a todas las partes tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente, el soporte lógico es intangible y es llamado software. El término es propio del idioma inglés (literalmente traducido: partes duras), su traducción al español no tiene un significado acorde, por tal motivo se la ha adoptado tal cual es y suena; la Real Academia Española lo define como «Conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora». El término, aunque es lo más común, no solamente se aplica a una computadora tal como se la conoce, ya que, por ejemplo, un robot, un teléfono móvil, una cámara fotográfica o un reproductor multimedia también poseen hardware.El término hardware tampoco correspondería a un sinónimo exacto de «componentes informáticos», ya que esta última definición se suele limitar exclusivamente a las piezas y elementos internos, independientemente de los periféricos.Un sistema informático se compone de una unidad central de procesamiento (CPU), encargada de procesar los datos, uno o varios periféricos de entrada, los que permiten el ingreso de la información y uno o varios periféricos de salida, los que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual o auditiva) a los datos procesados.

• En informática, de forma muy general, un nodo es un punto de intersección o unión de varios elementos que confluyen en el mismo lugar. Aora bien, dentro de la informática la palabra nodo puede referirse a conceptos diferentes según el ámbito en el que nos movamos:

• En redes de computadoras cada una de las máquinas es un nodo, y si la red es Internet, cada servidor constituye también un nodo.

• En estructuras de datos dinámicas un nodo es un registro que contiene un dato de interés y al menos un puntero para referenciar (apuntar) a otro nodo. Si la estructura tiene sólo un puntero, la única estructura que se puede construir con el es una lista, si el nodo tiene más de un puntero ya se pueden construir estructuras más complejas como árboles o grafos.

• Una tarjeta de red o adaptador de red permite la comunicación con aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). A las tarjetas de red también se les llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de interfaz de red"). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45.

• Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una ranura interna de un computador o impresora, se suele utilizar para referirse también a dispositivos integrados (del inglés embedded) en la placa madre del equipo, como las interfaces presentes en las videoconsolas Xbox o las computadoras portátiles. Igualmente se usa para expansiones con el mismo fin que en nada recuerdan a la típica tarjeta con chips y conectores soldados, como la interfaz de red para la Sega Dreamcast, las PCMCIA, o las tarjetas con conector y factor de forma CompactFlash y Secure Digital SIO utilizados en PDAs.

• Cada tarjeta de red tiene un número de identificación único de 48 bits, en hexadecimal llamado dirección MAC . Estas direcciones hardware únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE). Los tres primeros octetos del número MAC son conocidos como OUI e identifican a proveedores específicos y son designados por la IEEE.

La comunicación inalámbrica o sin cables es aquella en la que extremos de la comunicación (emisor/receptor) no se encuentran unidos por un medio de propagación físico, sino que se utiliza la modulación de ondas electromagnéticas a través del espacio. En este sentido, los dispositivos físicos sólo están presentes en los emisores y receptores de la señal, entre los cuales encontramos: antenas, computadoras portátiles, PDA, teléfonos móviles, etc.Actualmente, las transmisiones inalámbricas constituyen una eficaz herramienta que permite la transferencia de voz, datos y vídeo sin la necesidad de cableado. Esta transferencia de información es lograda a través de la emisión de ondas de radio teniendo dos ventajas: movilidad y flexibilidad del sistema en general.En general, la tecnología inalámbrica utiliza ondas de radiofrecuencia de baja potencia y una banda específica, de uso libre para transmitir, entre dispositivos. Campos de utilizaciónLa tendencia a la movilidad y la ubicuidad hacen que cada vez sean más utilizados los sistemas inalámbricos, y el objetivo es ir evitando los cables en todo tipo de comunicación, no solo en el campo informático sino en televisión, telefonía, seguridad, domótica, etc.Un fenómeno social que ha adquirido gran importancia, en todo el mundo, como consecuencia del uso de la tecnología inalámbrica son las comunidades inalámbricas que buscan la difusión de redes alternativas a las comerciales. El mayor exponente de esas iniciativas en España es RedLibre.

Telecomunicaciones, es toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, datos, imágenes, voz, sonidos o información de cualquier naturaleza que se efectúa a través de cables, radioelectricidad, medios ópticos, físicos u otros sistemas electromagnéticosA continuación se presentan los cinco criterios principales de medios físicos:•Facilidad de manejo y costos asociados: costo del medio, de los equipos para instalación, entrenamiento necesario, facilidad de instalación y de cambios y mantenimiento.•Capacidad: cantidad de bps que puede transportar.•Desempeño: cantidad de errores que se presentan en una transmisión, se mide por el número de bits errados, comparado con el número de bits transmitidos.•Distancia: se refiere a la longitud máxima del medio en el cual no hay necesidad de regenerar la señal para evitar errores.•Seguridad: ¿qué tan fácil se puede sacar la derivación del cable? Esto podría hacerse con fines fraudulentos.Cables metálicos sin aislamientoEstos cables sin cubierta maleable se aprovecharon extensamente en la red telegráfica, Para su tendido se suspendían de travesaños en postes. Obviamente estaban expuestos a interferencias y a cortocircuitos, pero considerando la baja velocidad del telégrafo, funcionaron convenientemente bien. Cables submarinosSon medios que conectan sitios separados por grandes superficies cubiertas de agua; como se emplea para tender líneas entre continentes, el cable debe de ir apoyado sobre el fondo del mar.

Cable coaxialSe compone de dos conductores; uno interno-central, que es un alambre de cobre grueso y otro extremo en forma de malla metálica. Los dos conductores están separados por un aislante y la malla tiene una cubierta de plástica.Par trenzadoPar trenzado con coraza (Shielded Twisted Pair, STP). Además de ser trenzado, está recubierto por una cubierta metálica que lo aísla completamente de las interferencias.Par Trenzado sin coraza (Unshielded Twisted Pair, UTP). Es más económico y fácil de manejar. Este cable UTP es el más popular en la actualidad.Par trenzado forrado en hoja metálica (Foiled Twisted Pair, FTP). Es el intermediario entre UTP y STP.Fibra ópticaEste medio transporta la señal en pulsos luminosos, no eléctricos. Del lado del transmisor, un transductor transforma la señal eléctrica en pulsos de luz por medio de un LED o de un LD y en el extremo receptor se hace la operación inversa, convirtiendo la señal luminosa en señal eléctrica. Los pulsos luminosos viajan por el alma o núcleo del cable de fibra óptica. El núcleo tiene un diámetro muy pequeño totalmente transparente y está cubierto por un revestimiento opaco, que evita que la luz se disipe. Hay dos tipos de fibra óptica: la multimodo y la monomodo.

Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos.Históricamente, la razón principal para la compra de concentradores en lugar de los conmutadores era el precio. Esto ha sido eliminado en gran parte por las reducciones en el precio de los conmutadores, pero los concentradores aún pueden ser de utilidad en circunstancias especiales:Un analizador de protocolo conectado a un conmutador no siempre recibe todos los paquetes desde que el conmutador separa a los puertos en los diferentes segmentos. La conexión del analizador de protocolos con un concentrador permite ver todo el tráfico en el segmento (los conmutadores caros pueden ser configurados para permitir a un puerto escuchar el tráfico de otro puerto. A esto se le llama puerto de duplicado. Sin embargo, estos costos son mucho más elevados).Algunos grupos de computadoras o cluster, requieren cada uno de los miembros del equipo para recibir todo el tráfico que trata de ir a la agrupación. Un concentrador hará esto, naturalmente; usar un conmutador en estos casos, requiere la aplicación de trucos especiales.Cuando un conmutador es accesible para los usuarios finales para hacer las conexiones, por ejemplo, en una sala de conferencias, un usuario inexperto puede reducir la red mediante la conexión de dos puertos juntos, provocando un bucle.

Un conmutador o switch es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local.

El enrutador (calco del inglés router), direccionador, ruteador o encaminador es un dispositivo de hardware para interconexión de red de ordenadores que opera en la capa tres (nivel de red) del modelo OSI. Un enrutador es un dispositivo para la interconexión de redes informáticas que permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la mejor ruta que debe tomar el paquete de datos.Tipos de encaminadoresLos enrutadores pueden proporcionar conectividad dentro de las empresas, entre las empresas e Internet, y en el interior de proveedores de servicios de Internet (ISP). Los enrutadores más grandes (por ejemplo, el Alcatel-Lucent 7750 SR) interconectan ISPs, se suelen llamar metro routers, o pueden ser utilizados en grandes redes de empresas.

Se conoce como software al equipamiento lógico o soporte lógico de una computadora digital; comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos, que son llamados hardware.Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el software de sistema, tal como el sistema operativo, que, básicamente, permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz para el usuario.

Clasificación del softwareSi bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines prácticos se puede clasificar al software en tres grandes tipos:Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los detalles de la computadora en particular que se use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a las características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al usuario y programador adecuadas interfaces de alto nivel, herramientas y utilidades de apoyo que permiten su mantenimiento. Incluye entre otros:

Sistemas operativosControladores de dispositivosHerramientas de diagnóstico

Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Incluye entre otros:

Editores de textoCompiladoresIntérpretesEnlazadoresDepuradoresEntornos de Desarrollo Integrados (IDE): Agrupan las anteriores herramientas, usualmente en un entorno visual, de forma tal que el programador no necesite introducir múltiples comandos para compilar, interpretar, depurar, etc. Habitualmente cuentan con una avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).

Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre otros:

Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrialAplicaciones ofimáticasSoftware educativoSoftware empresarialBases de datosTelecomunicaciones (por ejemplo Internet y toda su estructura lógica)VideojuegosSoftware médicoSoftware de Cálculo Numérico y simbólico.Software de Diseño Asistido (CAD)Software de Control Numérico (CAM)

Es un componente software de una computadora que tiene como objetivo coordinar y manejar las actividades de los recursos del ordenador en una red de equipos. Consiste en un software que posibilita la comunicación de un sistema informático con otros equipos en el ámbito de una red.

Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o integrarse con él. Netware de Novell es el ejemplo más familiar y famoso de sistema operativo de red donde el software de red del equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo. El equipo personal necesita ambos sistema operativos para gestionar conjuntamente las funciones de red y las funciones individuales.

Transmission Control Protocol (en español Protocolo de Control de Transmisión) o TCP, es uno de los protocolos fundamentales en Internet. Fue creado entre los años 1973 y 1974 por Vint Cerf y Robert Kahn.Muchos programas dentro de una red de datos compuesta por computadoras pueden usar TCP para crear conexiones entre ellos a través de las cuales puede enviarse un flujo de datos. El protocolo garantiza que los datos serán entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron. También proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma máquina, a través del concepto de puerto.

TCP da soporte a muchas de las aplicaciones más populares de Internet (navegadores, intercambio de ficheros, clientes ftp, ...) y protocolos de aplicación HTTP, SMTP, SSH y FTP.

Internet Protocol (en español Protocolo de Internet) o IP es un protocolo no orientado a conexión usado tanto por el origen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red de paquetes conmutados no fiable de mejor entrega posible sin garantías.Los datos en una red basada en IP son enviados en bloques conocidos como paquetes o datagramas (en el protocolo IP estos términos se suelen usar indistintamente). En particular, en IP no se necesita ninguna configuración antes de que un equipo intente enviar paquetes a otro con el que no se había comunicado antes.IP provee un servicio de datagramas no fiable (también llamado del mejor esfuerzo (best effort), lo hará lo mejor posible pero garantizando poco). IP no provee ningún mecanismo para determinar si un paquete alcanza o no su destino y únicamente proporciona seguridad (mediante checksums o sumas de comprobación) de sus cabeceras y no de los datos transmitidos. Por ejemplo, al no garantizar nada sobre la recepción del paquete, éste podría llegar dañado, en otro orden con respecto a otros paquetes, duplicado o simplemente no llegar. Si se necesita fiabilidad, ésta es proporcionada por los protocolos de la capa de transporte, como TCP.Las cabeceras IP contienen las direcciones de las máquinas de origen y destino (direcciones IP), direcciones que serán usadas por los enrutadores (routers) para decidir el tramo de red por el que reenviarán los paquetes.El IP es el elemento común en la Internet de hoy. El actual y más popular protocolo de red es IPv4. IPv6 es el sucesor propuesto de IPv4; poco a poco Internet está agotando las direcciones disponibles por lo que IPv6 utiliza direcciones de fuente y destino de 128 bits (lo cual asigna a cada milímetro cuadrado de la superficie de la Tierra la colosal cifra de 670.000 millones de direcciones IP), muchas más direcciones que las que provee IPv4 con 32 bits. Las versiones de la 0 a la 3 están reservadas o no fueron usadas. La versión 5 fue usada para un protocolo experimental. Otros números han sido asignados, usualmente para protocolos experimentales, pero no han sido muy extendidos.

Red de área personal o PAN (personal area network) es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales personales) cerca de una persona.Red de área local o LAN (local area network) es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de localización. Una red de área de campus o CAN (campus area network) es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Una red de área metropolitana (metropolitan area network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica extensa. Las redes de área amplia (wide area network, WAN) son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa.

Una red de área de almacenamiento, en inglés SAN (storage area network), es unared concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías desoporte.Una Red de área local virtual (Virtual LAN, VLAN) es un grupo de computadorascon un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que secomunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes decomputadoras en la cuál todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio debroadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de sudiversa localización física.Red irregular es un sistema de cables y buses que se conectan a través de unmódem, y que da como resultado la conexión de una o más computadoras. Esta redes parecida a la mixta, solo que no sigue los parámetros presentados en ella.Muchos de estos casos son muy usados en la mayoría de las redes.

Cliente-servidor es una arquitectura que consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta.Peer-to-peer es aquella red de computadoras en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí.

•La red en bus se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. •En una red en anillo cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. •En una red en estrella las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. •En una red en malla cada nodo está conectado a todos los otros. •En una red en árbol los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. •En una red mixta se da cualquier combinación de las anteriores