Redes de
computadoras
IIC
Concepto de Red
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¿QUE ES UNA RED?
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Una red la constituyen dos o más ordenadores
que comparten determinados recursos, sea hardware
(impresoras, sistemas de almacenamiento, ... ) sea
software ( aplicaciones, archivos, datos... ).
Objetivos.
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Su objetivo principal es lograr que todos sus programas,
datos y equipo estén disponibles para cualquiera de la red
que lo solicite, sin importar la localización física del recurso
y del usuario.
Objetivos
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Consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con
fuentes alternativas de suministro, es decir que todos los
archivos podrían duplicarse en dos o tres máquinas.
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Igualmente la presencia de varios CPU significa que si una de
ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de
encargarse de su trabajo, aunque su rendimiento en general sea
menor. Considerando la topologia que tenga la red.
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El ahorro económico
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Proporciona un poderoso medio de comunicación entre
personas que se encuentran en lugares distantes entre sí.
Historia
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La historia de las redes abarca la última mitad del siglo
pasado. Las Pcs han evolucionado de ser novedades
costosas hasta convertirse en herramientas fundamentales
para los negocios. Utilizan sistemas basados en
microcomputadoras, una tendencia llamada de reducción y
ajuste.
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La primera computadora electrónica (electromecánica ) fue
la ENIAC, considerada como uno de los inventos más
importantes realizados durante la segunda guerra mundial.
Esta computadora tenía un tiempo promedio entre errores
de 30s. La ENIAC era utilizada principalmente por el
ejercito estadounidense, para producir tablas de cálculos
de artillería.
MACROCOMPUTADORAS (MAIFRAMES)
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De los años cincuenta hasta los sesenta. La
automatización parecía ser buena idea, pero una
idea bastante costosa.
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La primera época de uso comercial de las
computadoras se basa en instrucciones de
programa de tarjetas o en cinta mediante
perforaciones. Las tarjetas eran leídas por la
máquina, que los convertía después en
instrucciones que ella misma interpretaba y
ejecutaba. En este método si alguien por alguna
razón se equivocaba se perdía todo el trabajo que
se estaba realizado.
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Las macrocomputadoras fueron el comienzo de la
primera automatización, mejor opción que los
contadores, era más precisa, trabajaba todo el día y
no necesitaba descansos o vacaciones.
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En los años sesenta apareció un nuevo tipo de
máquinas: las minicomputadoras, éstas resultaron
más baratas y más pequeñas; no necesitaba aire
acondicionado. Cualquier departamento podía
adquirir una minicomputadora. El mercado de las
minicomputadoras crecio rápidamente.
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La segunda mayor compañía de computadoras fue
Digital Equipement Corporation (DEC). Una
minicomputadora era capaz de atender a varios
usuarios a la vez , esto se le conoce como tiempo
compartido.
El surgimiento de las
computadoras personales.
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A mediados de los años sesenta apareció
una nueva tecnología: el microprocesador.
Constaba de muchos transistores
conectados para dar como resultado un
instrumento de computación, que cabía en
un chip de silicio.
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Sistema operativo: Es un programa que
administra y controla el acceso de otros
programas a los recursos de la computadora.
Conmutadores de datos
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Un conmutador de datos, es un aparato que permitía el
acceso a impresoras, un usuario a la vez.
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El conmutador de datos proporcionaba a los usuarios una
conexión de puerto serial o en paralelo, y quien enviara
primero los datos ganaba el acceso a la impresora. Para
entregar el control, una PC tenía que mandar una
secuencia de caracteres especifica para decir que había
terminado.
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Aunque estos aparatos funcionaban para las impresoras y
los plotters, no permitían compartir discos duros . Además
requerían una línea especial entre cada PC y el
conmutador .
Tipos de redes
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local-area networks (LANs) : Las computadoras están
geográficamente cerca, (es decir, en el mismo edificio).
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wide-area networks (WANs) : Las computadoras están más
alejadas y están conectadas por líneas telefónicas u ondas de radio.
Consta de dos o más LANs. Están conectadas generalmente a
través de redes públicas como líneas telefónicas, satélites o leased
lines (conexiones usadas por empresas para conectar sus oficinas
que están geográficamente distantes). La WAN más conocida es
Internet.
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campus-area networks (CANs): Las computadoras están
conectadas en un área geográficamente limitada tales como un
campus o una base militar.
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metropolitan-area networks (MANs): Una red diseñada para un
pueblo o ciudad.
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home-area networks (HANs): una red casera que conecta
diferentes dispositivos digitales.
Características
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Topología : El arreglo geométrico de un sistema de
computadoras. Topologías comunes son: bus, estrella, anillo,
estrella.
Protocolo: Define un conjunto común de reglas y señales sobre
una red que las computadoras usan para comunicarse.
Protocolos más comunes son: Ethernet, Token-Ring.
Arquitectura: se refiere a la combinación de HW y SW que
definen sus perfiles de funcionamiento. Punto a punto y
cliente/servidor.
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Otros términos importantes son:
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Nodos: cada una de las computadoras en una red.
Servidores: Las computadoras y dispositivos que tienen
recursos para una red.
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LAN’s
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Una red de computadoras que ocupa un área relativamente
pequeña. La mayoría de las LAN’s están confinadas a un solo
edificio o grupos de ellos. Pero un conjunto de LANs puede estár
conectado a cualquier distancia y estar comunicado a través de
líneas telefónicas u ondas de radio para llegar lo que se conoce
como una WAN.
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La mayoría de las LANs conectan computadoras personales y
estaciones de trabajo. Cada nodo tiene su propio CPU que ejecuta
programas. Pero también puede accesar a datos y dispositivos en
cualquier lugar en la LAN. Esto quiere decir que los usuarios
pueden compartir dispositivos caros. Hay muchos tipos diferentes
de LAN’s. El protocolo más común en PC’s es Ethernet, para apple
es AppleTalk.
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Los medios de conexión más comunes son cable par trenzado,
cable coaxial o fibra óptica. Otros métodos más modernos son
usando ondas de radio.
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Las LANs pueden tranmitir a muy altas velocidades, pero tienen
limitaciones como la distancia en que pueden estar conectados los
dispositivos y la cantidad de máquinas conectadas.
HANs – Home Area Network
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Es una red establecida en el hogar del usuario que conecta
dispositivos digitales personales a múltiples computadoras y
sus périféricos. Tales dispositivos pueden ser Teléfonos,
televisiones, videojuegos, sistemas de seguridad,
aplicaciones inteligentes máquinas de fax, entre otros
dispositivos que pueden comunicarse a la red a través de una
conexión alámbrica o inalámbrica.
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Arquitectura abierta: permite al sistema ser
conectado fácilmente a dispositivos y programas hechos por
otros fabricantes que están basados en estándares
aprobados. Una arquitectura cerrada es lo contrario es decir
su diseño es propietario haciendo así dificil la conexión con
otros sistemas.
Protocolo
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Un conjunto de reglas en cierto formato que se usan para
transmitir datos entre dos o más dispositivos. Determina lo
siguiente:
 Tipo de chequeo de error a ser usado
 Tipo de compresión
 Cómo se indicará que se ha terminado de enviar un mensaje por
el dispositivo transmisor.
 Como el dispositivo receptor indica que el mensaje ha sido
recibido.
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Existe una gran variedad de estándares, cada uno con sus
ventajas y desventajas inherentes, por ejemplo unos son más
robustos, otros más rápidos, etc.
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Desde el punto de vista del usuario el único aspecto importante
es saber qué protocolo soporta su equipo para saber si es
posible la comunicación con otras partes.
El protocolo puede ser implementado ya sea por SW o por HW
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Topologías
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Es la forma en que el sistema de comunicación está
organizado, puede ser desde un punto de vista físico o lógico.
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Topología de Bus: Es una arquitectura lineal en la cual las
transmisiones desde cualquier punto de la red se propagan a
través del medio por lo tanto los datos son recibidos por todos
los dispositivos.
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El estándar Ethernet 802.3 de la IEEE implementa esta
topología. Siendo una de las 3 más usadas.
Estas redes son relativamente fáciles de instalar y baratas
Una falla en cualquier segmento del cable principal significa
que el segmento completo deje de funcionar.
Topología de Anillo: Es una arquitectura en la cual todos
los dispositivos están conectados el uno al otro en forma de
un ciclo o anillo cerrado, de tal forma que cada dispositivo
está conectado directamente a otros dos dispositivos (uno a
cada lado). Las redes Token Ring/IEEE802.5 y FDDI
implementan una topología de anillo.
Topologías de
estrella, árbol y malla
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Topología de Estrella: Todos los puntos
finales sobre la red están conectados a través
de líneas dedicadas a uno solo, llamado Hub o
Switch.
La principal ventaja de este tipo de redes es la
fiabilidad – si un extremo de la red se cae, sólo
afectará a los nodos en ese extremo.
Topología de árbol: tiene una arquitectura
idéntica a la de BUS, excepto que en esta
topología pueden hacerse ramificaciones con
múltiples nodos.
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Topología de Maya: los dispositivos están
conectados con muchas interconexiones
redundantes entre nodos. En una topología de
maya real, cada nodo tiene una conexion a
cada nodo de la red.
Modelo OSI – Open System Interconection Model
Define una
estructura para
implementar
protocolos en siete
capas.
El control es
pasado de una
capa a la
siguiente,
comenzando en la
capa de aplicación
y terminando en la
física que es
donde se transmite
la información.
Estándares de la IEEE
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IEEE 802.1: Standards related to network management.
IEEE 802.2: General standard for the data link layer in the OSI
Reference Model. The IEEE divides this layer into two sublayers
-- the logical link control (LLC) layer and the media access
control (MAC) layer. The MAC layer varies for different network
types and is defined by standards IEEE 802.3 through IEEE
802.5.
IEEE 802.3: Defines the MAC layer for bus networks that use
CSMA/CD. This is the basis of the Ethernet standard. Also see
the Ethernet Designations chart in the Quick Reference section
of Webopedia.
IEEE 802.4: Defines the MAC layer for bus networks that use a
token-passing mechanism (token bus networks).
IEEE 802.5: Defines the MAC layer for token-ring networks.
IEEE 802.6: Standard for Metropolitan Area Networks (MANs).
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