miércoles, 22 de abril de 2015

8.5.1:Descripción de las topologías LAN

Una topología física define el modo en que se conectan computadoras, impresoras y otros dispositivos a una red. Una topología lógica describe la forma en que el host accede al medio y se comunica en la red. El tipo de topología determina las capacidades de la red, por ejemplo: facilidad de configuración, velocidad y longitudes de cables.

Topologías físicas:

Topología de bus: En la topología de bus, cada computadora se conecta a un cable común. El cable conecta una computadora a la siguiente, como una línea de autobús que recorre una ciudad. El cable tiene un casquillo en el extremo, denominado terminador. El terminador evita que las señales reboten y provoquen errores en la red.


Topología de ring: En una topología de ring, los hosts se conectan en un círculo o anillo físico. Dado que la topología de ring no tiene principio ni final, el cable no precisa terminadores. Una trama con formato especial, denominada token, viaja alrededor del anillo y se detiene en cada host. Si un host desea transmitir datos, debe conocer los datos y la dirección de destino a la trama. La trama se desplaza alrededor del anillo hasta que se detiene en el host con la dirección de destino. El host de destino extrae los datos de la trama.

Topología de estrella: La topología de estrella tiene un punto de conexión central, que generalmente es un dispositivo como un hub, un switch o un router. Cada host de la red tiene un segmento de cable que conecta el host directamente con el punto de conexión central. La ventaja de una topología de estrella reside en la facilidad de resolución de problemas. Cada host está conectado al dispositivo central con su propio cable. Si se presenta un problema en dicho cable, sólo ese host se ve afectado. El resto de la red continúa en funcionamiento.


Topología de estrella extendida o jerárquica: Una topología de estrella extendida o jerárquica es una red en estrella con un dispositivo de red adicional conectado al dispositivo de red principal. Por lo general, un cable de red se conecta a un hub y, luego, los otros hubs se conectan al primer hub. Las redes más grandes, como las de grandes empresas o universidades, utilizan la topología de estrella jerárquica.


Topología de malla: La topología de malla conecta todos los dispositivos entre sí. Cuando todos los dispositivos están interconectados, la falla de un cable no afecta a la red. La topología de malla se utiliza en redes WAN que interconectan redes LAN.


Topologías lógicas
Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y paso de tokens.
En una topología de broadcast, cada host direcciona cualquiera de los datos a un host específico o a todos los host conectados a la red. No hay un orden preestablecido que los hosts deban seguir para utilizar la red: los datos se transmiten en la red por orden de llegada.
El paso de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host, y el proceso se repite.



8.5: Descripción de las arquitecturas y topologías de red LAN


La mayoría de las computadoras con las que trabaja formarán parte de una red. Las topologías y arquitecturas son elementos fundamentales para el diseño de una red de computadoras. Aunque no necesite crear una red de computadoras, debe comprender cómo se diseña a fin de trabajar en computadoras que forman parte de una red.

Hay dos tipos de topologías de LAN: la física y la lógica. Una topología física, que se muestra en la Figura 1, es la distribución física de los componentes de la red. Una topología lógica, que se muestra en la Figura 2, determina la forma en que los hosts se comunican a través de un medio, como un cable o las ondas de aire. Por lo general, las topologías se representan como diagramas de red.

Una arquitectura LAN se crea en torno a una topología. La arquitectura LAN comprende todos los componentes que forman la estructura de un sistema de comunicación. Estos componentes incluyen el hardware, el software, los protocolos y la secuencia de operaciones.

8.4.2: Identificación de nombres, propósitos y características de los cables de red comunes

Debe conocer el tipo de cable que se debe utilizar en los distintos casos para poder instalar los cables correctos para el trabajo. También debe saber resolver los problemas que se presenten:

Par trenzado:  es un tipo de cableado de cobre que se utiliza para las comunicaciones telefónicas y la mayoría de las redes Ethernet. Un par de hilos forma un circuito que transmite datos. El par está trenzado para proporcionar protección contra crosstalk, que es el ruido generado por pares de hilos adyacentes en el cable. Los pares de hilos de cobre están envueltos en un aislamiento de plástico con codificación de color y trenzados entre sí. Un revestimiento exterior protege los paquetes de pares trenzados.
Cuando circula electricidad por un hilo de cobre, se crea un campo magnético alrededor del hilo. Un circuito tiene dos hilos y, en un circuito, los dos hilos tienen campos magnéticos opuestos. Cuando los dos hilos del circuito se encuentran uno al lado del otro, los campos magnéticos se cancelan mutuamente. Esto se denomina efecto de cancelación. Sin el efecto de cancelación, las comunicaciones de la red se ralentizan debido a la interferencia que originan los campos magnéticos.


tipos de cable par trenzado:

  • Par trenzado no blindado (UTP)
  • Par trenzado blindado (STP)
Aunque el STP evita la interferencia de manera más eficaz que el UTP, STP es más costoso debido al blindaje adicional y es más difícil de instalar debido a su grosor. Además, el revestimiento metálico debe estar conectado a tierra en ambos extremos. Si no está conectado a tierra correctamente, el blindaje actúa como una antena que recoge las señales no deseadas. El STP se utiliza principalmente fuera de América del Norte.

Cable coaxialEl cable coaxial es un cable con núcleo de cobre envuelto en un blindaje grueso. Se utiliza para conectar computadoras en una red. Existen diversos tipos de cable coaxial:

Thicknet o 10BASE5: Cable coaxial que se utilizaba en redes y funcionaba a 10 megabits por segundo con una longitud máxima de 500 m.

Thinnet 10BASE2: Cable coaxial que se utilizaba en redes y funcionaba a 10 megabits por segundo con una longitud máxima de 185 m.

RG-59: El más comúnmente utilizado para la televisión por cable en los Estados Unidos.

RG-6: Cable de mayor calidad que RG-59, con más ancho de banda y menos propensión a interferencia.

Cable de fibra óptica: Una fibra óptica es un conductor de cristal o plástico que transmite información mediante el uso de luz. El cable de fibra óptica, que se muestra en la Figura 3, tiene una o más fibras ópticas envueltas en un revestimiento. Debido a que está hecho de cristal, el cable de fibra óptica no se ve afectado por la interferencia electromagnética ni por la interferencia de radiofrecuencia. Todas las señales se transforman en pulsos de luz para ingresar al cable y se vuelven a transformar en señales eléctricas cuando salen de él. Esto implica que el cable de fibra óptica puede emitir señales que son más claras, pueden llegar más lejos y puede tener más ancho de banda que el cable fabricado con cobre u otros metales.

El cable de fibra óptica puede alcanzar distancias de varias millas o kilómetros antes de que la señal deba regenerarse. El cable de fibra óptica es generalmente más costoso que el cable de cobre, y los conectores son más costosos y difíciles de ensamblar. Los conectores comunes para las redes de fibra óptica son SC, ST y LC. Estos tres tipos de conectores de fibra óptica son half-duplex, lo que permite que los datos circulen en una sola dirección. Por lo tanto, se precisan dos cables.




A continuación, se mencionan los dos tipos de cable de fibra óptica de cristal:

  • Multimodo: Cable que tiene un núcleo más grueso que el cable monomodo. Es más fácil de realizar, puede usar fuentes de luz (LED) más simples y funciona bien en distancias de hasta unos pocos kilómetros.
  • Monomodo: Cable que tiene un núcleo muy delgado. Es más difícil de realizar, usa láser como fuente de luz y puede transmitir señales a docenas de kilómetros con facilidad.
Hubs: son dispositivos que extienden el alcance de una red al recibir datos en un puerto y, luego, al regenerar los datos y enviarlos a todos los demás puertos. Este proceso implica que todo el tráfico de un dispositivo conectado al hub se envía a todos los demás dispositivos conectados al hub cada vez que el hub transmite datos. Esto genera una gran cantidad de tráfico en la red. Los hubs también se denominan concentradores porque actúan como punto de conexión central para una LAN.


Puentes y Switches: Los archivos se descomponen en pequeñas piezas de datos, denominadas paquetes, antes de ser transmitidos a través de la red. Este proceso permite la comprobación de errores y una retransmisión más fácil en caso de que se pierda o se dañe el paquete. La información de dirección se agrega al comienzo y al final de los paquetes antes de su transmisión. El paquete, junto con la información de dirección, se denomina trama.

Las redes LAN generalmente se dividen en secciones denominadas segmentos, de la misma manera que una empresa se divide en departamentos. Los límites de los segmentos se pueden definir con un puente. Un puente es un dispositivo que se utiliza para filtrar el tráfico de la red entre los segmentos de la LAN. Los puentes llevan un registro de todos los dispositivos en cada segmento al cual está conectado el puente. Cuando el puente recibe una trama, examina la dirección de destino a fin de determinar si la trama debe enviarse a un segmento distinto o si debe descartarse. Asimismo, el puente ayuda a mejorar el flujo de datos, ya que mantiene las tramas confinadas sólo al segmento al que pertenece la trama.

Los Switches, también se denominan puentes multipuerto. Es posible que un puente típico tenga sólo dos puertos para unir dos segmentos de la misma red. Un switch tiene varios puertos, según la cantidad de segmentos de red que se desee conectar. Un switch es un dispositivo más sofisticado que un puente. Un switch genera una tabla de las direcciones MAC de las computadoras que están conectadas a cada puerto. Cuando una trama llega a un puerto, el switch compara la información de dirección de la trama con su tabla de direcciones MAC. Luego, determina el puerto que se utilizará para enviar la trama.

Routers: Mientras que un switch conecta segmentos de una red, los routers, que se muestran en la Figura, son dispositivos que conectan redes completas entre sí. Los switches utilizan direcciones MAC para enviar una trama dentro de una misma red. Los routers utilizan direcciones IP para enviar tramas a otras redes. Un router puede ser una computadora con un software de red especial instalado o un dispositivo creado por fabricantes de equipos de red. Los routers contienen tablas de direcciones IP junto con las rutas de destino óptimas a otras redes.


Puntos de acceso inalámbrico: Los puntos de acceso inalámbrico, que se muestran en la Figura, proporcionan acceso de red a los dispositivos inalámbricos, como las computadoras portátiles y los asistentes digitales personales (PDA). El punto de acceso inalámbrico utiliza ondas de radio para comunicarse con radios en computadoras, PDA y otros puntos de acceso inalámbrico. Un punto de acceso tiene un alcance de cobertura limitado. Las grandes redes precisan varios puntos de acceso para proporcionar una cobertura inalámbrica adecuada.



Dispositivos multipropósito: Existen dispositivos de red que realizan más de una función. Resulta más cómodo adquirir y configurar un dispositivo que satisfaga todas sus necesidades que comprar un dispositivo para cada función. Esto resulta más evidente para el usuario doméstico. Para el hogar, el usuario preferiría un dispositivo multipropósito antes que un switch, un router y un punto de acceso inalámbrico. Un ejemplo de dispositivo multipropósito es Linksys 300N, que se muestra en la Figura:

8.4: Descripción de los componentes físicos de una red


Se pueden usar diversos dispositivos en una red para proporcionar conectividad. El dispositivo que se utilice dependerá de la cantidad de dispositivos que se conecten, el tipo de conexiones que éstos utilicen y la velocidad a la que funcionen los dispositivos. A continuación, se mencionan los dispositivos más comunes en una red:
  • Computadoras
  • Hubs
  • Switches
  • Routers
  • Puntos de acceso inalámbrico
Se necesitan los componentes físicos de una red para trasladar los datos entre estos dispositivos. Las características de los medios determinan dónde y cómo se utilizan los componentes. A continuación, se mencionan los medios más comunes utilizados en las redes:
  • Par trenzado
  • Cableado de fibra óptica
  • Ondas de radio

8.3.5: Definición de ICMP

 Los dispositivos conectados en una red utilizan el protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) para enviar mensajes de control y de error a las computadoras y a los servidores. Existen varios usos para ICMP, como anuncios de errores de la red, anuncios de congestión de la red y resolución de problemas.

El buscador de paquetes de Internet (ping) se suele utilizar para probar las conexiones entre computadoras. El ping es una utilidad de línea de comandos simple, pero muy útil, que se utiliza para determinar si se puede acceder a una dirección IP específica. Puede hacer ping a la dirección IP para comprobar la conectividad IP. El ping funciona mediante el envío de solicitud de eco de ICMP a una computadora de destino o a otro dispositivo de red. Luego, el dispositivo receptor envía un mensaje de respuesta de eco de ICMP para confirmar la conectividad.

El ping constituye una herramienta para la resolución de problemas que se utiliza para determinar la conectividad básica. Se envían cuatro solicitudes de eco de ICMP (pings) a la computadora de destino. Si se puede alcanzar, la computadora de destino responde con cuatro respuestas de eco de ICMP. El porcentaje de respuestas exitosas puede ayudarlo a determinar la confiabilidad y la accesibilidad de la computadora de destino. PINCHA AQUÍ PARA SABER COMO HACER UN PING


Se utilizan otros mensajes de ICMP para informar paquetes no entregados, datos en una red IP que incluyen direcciones IP de origen y de destino, y si un dispositivo está muy ocupado para manejar el paquete. Los datos, en forma de paquete, llegan a un router, que es un dispositivo de red que envía los paquetes de datos en las redes hacia sus destinos. Si el router no sabe adónde enviar el paquete, lo elimina. Luego, el router envía un mensaje de ICMP a la computadora emisora que le indica que se eliminaron los datos. Cuando un router está muy ocupado, puede enviar a la computadora emisora un mensaje de ICMP diferente que indica que debe reducir la velocidad porque la red está congestionada.

8.3.4: Descripción de las aplicaciones y los protocolos de Internet

Funciones principales de los protocolos:

  • Identificar errores.
  • Comprimir los datos.
  • Decidir cómo deben enviarse los datos.
  • Direccionar los datos.
  • Decidir cómo anunciar los datos enviados y recibidos.
TCP/IP, La suite de protocolos TCP/IP se ha convertido en el estándar dominante para internetworking. TCP/IP representa un conjunto de estándares públicos que especifica cómo los paquetes de información se intercambian entre ordenadores a través de una o mas redes.

IPX/SPX, Intercambio de paquetes de internetworking/intercambio de paquete secuenciado es la suite de protocolos utilizada originalmente por el sistema operativo de red de Novell Corporations, NetWare. Brinda funciones similares a las que se incluyen en TCP/IP. Novel, en sus versiones actuales, es compatible con el conjunto de aplicaciones TCP/IP. Aún existe una gran base instalada de redes NetWare que sigue utilizando IPX/SPX.

NetBEUI, La interfaz de usuario NetBIOS extendida es un protocolo utilizado principalmente en redes pequeñas de Windows NT. NetBEUI no se puede enrutar ni utilizar con routers para la comunicación en una red grande. NetBEUI es ideal para redes peer-to-peer pequeñas que incluyen pocos ordenadores directamente conectados entre sí. Puede utilizarse junto con otro protocolo enrutable, como TCP/IP. Esto proporciona al administrador de red las ventajas del alto rendimineto de NetBEUI dentro de la red local y la capacidad de comunicarse más allá de la LAN a través de TCP/IP.
Apple Talk, Es una suite de protocolos para colocar en red ordenadores Macintosh. Esta compuesta por un completo conjunto de protocolos que abarcan las siete capas del modelo de referencia OSI. El protocolo Apple Talk fue diseñado para ser ejecutado en LocalTalk, la topología física de la LAN de Apple, y en los pincipales tipos de LAN, sobre todo Ethernet y Token Ring.

HTTP, El protocolo de transferencia de hipertexto rige la manera en que se intercambian los archivos, como texto, gráficos, sonidos y vídeo, en la World Wide Wep (WWW). El grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF, Internet Engineering Task Force) desarrolló los estándares para HTTP.

FTP, El protocolo de transferencia de archivos es un protocolo que ofrece servicios para la transferencia y la manipulacion de achivos. El FTP permite conexiones múltiples y simultaneas con sistemas de archivos remotos.

SSH, El host Secure Socket se utiliza para conectarse de manera segura a un ordenador remoto.

TELNET, Telnet es una aplicación que se utiliza para conectarse a un ordenador remoto, pero carece de funciones de seguridad.

POP, El protocolo de oficina de correos se utiliza para descargar correo electrónico de un servidor de correo remoto.

IMAP, El protocolo de acceso a mensajes de Internet también se utiliza para descargar correo electrónico de un servidor de correo remoto.

SMTP, El protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) se utiliza para enviar un correo electrónico a un servidor de correo remoto.