Redes I
Jorge Alberto Villa Saravia
I.E. “José Pardo y Barreda”
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Concepto de Redes
• Durante la década de los 60
y fines de los 70 los centros
de procesamiento de datos
estaban cargo de grandes
centros de computo formatos
en
su
mayoría
por
computadoras centrales y
Minicomputadoras
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Host
Concepto de Redes
• Cuando en 1981 IBM® presento
la computadora personal (PC).
• La PC estaba dirigido a personas
que deseaban disponer de su
propia computadora , sobre la cual
ejecutaban
sus
propias
aplicaciones, y sobre la cual
administraban
sus
archivos
personales
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Definición de Red
• Una red de compudoras,
es un conjunto de
maquinas interconectadas,
con el objetivo principal de
compartir recursos, sean
estos de Hardware o
Software
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Componentes de una red
• Una red de computadoras esta compuesta tanto
de hardware como por software.
• El Hardware incluye las tarjetas de interfaz, asi
como el sistema de cableado que las une.
• El software que incluyen los controladores y el
sistemas operativo de red
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Componentes de una red
A continuación se listan y describen los
componentes de una red:
• Servidor
• Estaciones de Trabajo
• Placas de Interface de red (NIC)
• Sistema de cableado
• Recursos y periféricos
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Servidor
• El servidor ejecuta el sistema
operativo de red y ofrece los
servicios de red a las estaciones
de trabajo. Entre estos servicios
se incluyen el almacenamiento
de archivos, la gestión de
usuarios y la seguridad.
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Estaciones de Trabajo
• Son todas las computadoras conectadas
a la red, las estaciones de trabajo pueden
ser computadoras personales que corran
Windows 3.X, 95, o computadoras que
corran otros sistemas operativos, como
System 8,X para Macintosh de Apple,
estaciones basadas en Unix, o
computadoras corriendo OS/2.
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Windows
Unix
Placas de Interfaz de Red (NIC)
• Toda computadora que se
conecten a una red necesita
de una placa de Interfaz de
red que soporte un esquema
de red especifico, como
Ethernet, Arcnet o Token
Ring.
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Sistemas de Cableado
Existen 3 tipos de cables, que se utilizan
para establecer la conexión física entre las
estaciones de una red. El cable coaxial fue
uno de los primeros tipos que se usaron,
pero el par trenzado ha ido ganando
popularidad, el cable de fibra óptica es
utilizado cuando es importante la velocidad
en la cual se desean transmiten los datos
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Cable Coaxial
• El Cable Coaxial posee un conductor de cobre
en el centro. Una capa de plástico provee
insulation entre el centro conductor y una
malla de metal shield El metal shield ayuda a
bloquear y aísla de interferencias desde focos
de luz, motores, y señales de otras
computadoras.
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Tipos de Cables Coaxial
• Los cables coxiales, soportan grandes distancias entre
dispositivos de red que el cable de par trenzado
(twisted pair). Los tipos de cables coaxiales son: coxial
grueso (thick) y coaxial delgado (thin)
• El cable coaxial delgado es referenciado como thinnet.
10Base2 el 2 hace referencia a distancia máxima de
longitud del segmento 200 metros. El cable coaxial es
popular especialmente en redes de línea o Bus
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Tipos de Cables Coaxial
• El cable coaxial grueso (Thick) es referenciado
como thicknet. 10Base5 el 5 hace referencia a al
máxima distancia de longitud del segmento 500
metros. El cable coaxial grueso es usado cuando
se requiere cubrir grandes longitudes en un
segmento de red lineal o bus. Una desventaja del
cable coaxial grueso es que requiere componentes
auxiliares (Tranceiver y cables Tranceiver) que
dificultan y encarecen su instalación.
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Conectores de Cable Coaxial
• El tipo común de conector
usados con cables coaxial
cables es el Bayone-NeillConcelman
(BNC).
Diferentes
tipos
de
adaptadores son habilitados
para conectores
BNC,
incluyendo el T-connector,
barrel
connector,
and
terminator. Connectors
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Cable de Par Trenzado
(Twisted Pair)



El cable de par trenzado tiene
un costo menor en relación a
otros tipos de cables.
La longitud hasta donde se
extiende la señal puede llega
a 100 metros.
Es un cable mas flexible y
muy fácil de Instalar, pero es
susceptible a interferencia.
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Cable de Par Trenzado
(Twisted Pair)
• El Cable de Par trenzado posee dos varientes: shielded
and unshielded. Unshielded twisted pair (UTP) es el
mas popular y es generalmente la mejor opción para
las redes
• Una desventaja de UTP es que muy susceptible a
frecuencias de radio y interferencia eléctrica. Shielded
twisted pair (STP) es ideal para ambientes donde
existen interferencia eléctrica, es comúnmente usado
para redes Token Ring.
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Categorías de Cable UTP
Categoría 1 Voice Only (Telephone Wire)
Categoría 2 Data to 4 Mbps (LocalTalk)
Categoría 3 Data to 10 Mbps (Ethernet)
Categoría 4 Data to 20 Mbps (16 Mbps Token Ring)
Categoría 5 Data to 100 Mbps (Fast Ethernet)
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Conectores UTP
• El
Conector
estándar
para
cables UTP es el
conector RJ-45. Es
un
conector
de
plástico parecido a
los
conectores
telefónicos (RJ-11).
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Fibra Optica
• El Cable de Fibra óptica esta compuesto por un centro
fibra de vidrio rodeado por varias capaz de material
protector. Este transmite señales de luz llamadas fotones
envés de electrones, eliminando el problema de
interferencia eléctrica; Esta hecho idealmente para
ambientes que pudieran contener una gran interferencia
eléctrica, y es utilizado como un un estándar para
conectibidad entre redes.
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Fibra Optica
• El cable de fibra óptica esta diseñado para transmitir
señales bajo grandes distancias en comparación al
coaxial o par trenzado. Permitiendo llevar la información
a grandes velocidades.
• La capacidad de comunicación por ancho de banda
posibilita servicios como transmisión de vídeo
conferencia y servicios iterativos. Los costos de los
cables de fibra óptica no son comparable a cables de
cobre, esto no es bebido al medio físico sino por el
precio de los conectores y empalmes
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Arquitectura de una Red
La arquitectura de una red viene definida por:
• Topología
Bus, Estrella, Anillo, Arbol
• Método de acceso al Cable
CSMA/CD TOKEN PASSING
• Protocolos de comunicación
IPX/SPX, TCP/IP, NETBEUI
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Topología de un Red
• Es la descripción o mapa del sistemas de
cableado, que enlaza a las estaciones de
trabajo a través de la tarjetas de interfase de red
(NIC). La topología de una red puede ser líneas,
desde un punto a otro, puede ser circular sin
ningún punto de inicio o fin o pueden ser estrella
donde todas las estaciones pasan los datos a
través de un Swich.
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Topología lineal o Bus
• En una topología Bus las computadoras están por
un solo segmento de cable ( ha esto se le llama
segmento o backbone) todas estas computadoras
están conectadas en la red en una sola línea
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Topología Estrella (STAR)
• La topología estrella es muy
diferente a la de BUS , en esta
todos las computadoras están
conectadas por segmentos de
cable centralizadas a un solo
componente. Las señales de
una
computadora
son
enviadas a un Concentrador o
HUB y esta a su vez a la
computadora destino
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Topología de Anillo(RING)
• El anillo conecta a las
computadoras en un solo
circulo ,esta no tiene un
terminal.La señal viaja a
través del anillo en dirección
horaria y pasa a través de
las computadoras. Diferente
a la topología BUS, cada
computadora empuja la
señal y lo envía sobre la otra
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6
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Topología de
Anillo(RING)
• En realidad , los cables de
cada computadora pasan por
el HUB .Todos los mensajes
de una computadora pasan
por el HUB antes de ir a la
computadora destino
• Mirar la red Token Ring en el
diagrama, puede parecer
que el anillo se asemeja a
una estrella, sin embargo es
un anillo lógico
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Método de acceso al
Cable
• El método de acceso al cable
describe como accede un nodo al
sistema de cableado. Una vez
que la place de interfaz consigue
el acceso al cableado comienza a
enviar
los
paquetes
de
información, llamado bloques
(frames), todas las estaciones de
red de area local (LAN) deben de
utilizar el mismo método de
acceso al al red.
Frames
SISTEMA DE CABLEADO
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Método de acceso al
Cable
• CSMA/CD (Carry sense multi access/Colition dection),
es utilizado en sistemas de cableado lineal, como
Ethernet, con este método la estación comprueba el
cable antes de transmitir para ver si esta siendo usado
por otra estación
• Token Passing, es utilizado en redes de anillo, con este
sistema una estación solo transmite cuando posee el
testigo. Cuando una estación esta preparada para
transmitir ha de esperar a que este libre el testigo.
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Protocolos de
Comunicación
• Los protocolos de comunicación son las reglas y
procedimientos que rigen la comunicación entre los
equipos de una red, los protocolos gestionan dos
niveles de de comunicación distintos. Las reglas de
nivel alto definen como se comunican las
aplicaciones, mientras las reglas de nivel bajo
definen como se transmiten la señal por el cable
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Protocolos de Comunicación
modelo OSI
• OSI (Open System Interconnection), define como
los fabricantes de productos de hardware y
software, pueden crear productos que funcionen
con los productos de otros fabricantes, sin
necesidad de controladores especiales o
equipamiento opcional
• OSI ofrece un modo útil de realizar la interconexión
y la interoperatividad entre redes, su objetivo es
promover la interconexión de sistemas abiertos.
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Jerarquía del modelo OSI
• La jerarquía de protocolo OSI, esta definida por la ISO
(International Organization for Standardization), para
promover una interoperatividad a nivel mundial entre
productos de redes
• Muchos fabricantes no siguen exactamente la jerarquía
de protocolos de OSI, ellos usan otras jerarquías de
protocolos que se asemejan mucho a OSI
• OSI suele ser usada para comparar otras jerarquías de
protocolos.
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Jerarquía de protocolos OSI
• OSI, basa un modelo de
jerarquía en 7 niveles,
cada nivel tiene una
función especifica, y
define un nivel de
comunicaron
entre
sistemas.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de datos
Físico
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1. Nivel
Físico
• Define las conexiones físicas y eléctricas
• Define como se convierte un flujo de bits a
información que a sido empaquetada (Frames) para
ser transmitida por el cable
• Como consigue el acceso al cable la tarjeta de red
• Define la codificación de datos y la sincronización
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2. Enlace de datos
 Encargado de enviar y recibir las información (data frames)
atrevas de las conexiones físicas entre dos sistemas
 Un Data Frame es una estructura lógica organizada en la cual son
colocados los datos
Control
CRC
Destination ID
Sender ID
Data
 El nivel de enlace de datos se divide en dos subniveles, el nivel
MAC (Media Access Control), que se encarga de enviar los
paquetes (frames) a sus destinos, y el LLC (Logical Link Control),
que recibe los paquetes a nivel superior y los envia al nivel MAC.
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3. Nivel de red
 Define los protocolos para abrir y mantener un camino entre
equipos de la red
 Determina la ruta entre la computadora origen y el destino,
en base a las condiciones de la red, prioridad del servicio y
otros factores, determinando así el mejor camino para
transmitir los datos a su destino
 Responsable del direccionamiento de mensajes y de la
traducción de direcciones lógicas en direcciones físicas
 Administra los problemas de tráfico en la red, tales como
packet switching, routing
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4. Nivel de
Transporte


Asegura que los paquetes sean despachados libres
de error, en secuencia y sin perdida ni
duplicaciones
Proporciona control de flujo, control de errores y
esta involucrado en la solución de problemas
referidos a la transmisión y recepción de paquetes
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5. Nivel de
Sesión



Permite que dos aplicaciones en computadoras
diferentes establezcan, usen y finalicen una conexión
llamada sesión
Proporciona sincronización entre las tareas de usuario
colocando puntos de chequeo en la cadena de datos
transmitida
Implementa control de dialogo entre procesos de
comunicación, regulando quien transmite, cuando y por
cuanto tiempo
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6. Nivel de presentación

Es responsable de :
—
—
—
—
—

Conversión de protocolos
Traducción de datos
Encriptación
Conversión de juegos de caracteres
Expansión de comandos gráficos
El redirector trabaja en esta capa
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7. Nivel de
Aplicación


Representa los servicios que soportan directamente a
las aplicaciones tales como:
— Transferencia de archivos
— Acceso a Bases de Datos
— Correo Electrónico
Maneja el acceso a la red, control de flujo y
recuperación de errores
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Información que se va añadiendo a los paquetes
conforme pasan por los niveles de protocolos
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de datos
Físico
Inclusión de la dirección de nodo
Inclusión de información de conjunto
de códigos
Inclusión de información de
comunicaciones
Inclusión de cabecera de verificación
Información de cantidad /secuencia
de paquetes
Inclusión de verificación final / fin
de mensaje
Paquete enviado como secuencia de bits
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Nivel de aplicación
Nivel de aplicación
Nivel de presentación
Nivel de presentación
Nivel de sesión
Nivel de sesión
Nivel de transporte
Nivel de transporte
Nivel de red
Nivel de red
Nivel de enlace de datos
Nivel de enlace de datos
Nivel de Red
Nivel de Red
Los paquetes se componen pasando por cada nivel. Entonces
son transportados a través de la red y son descompuestos en la
estación receptora
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