PDF de programación - Redes

MAT-401

REDES

“En la mente del principiante hay
muchas posibilidades; en la mente

del experto hay pocas.”

Mg. Sc. Miguel Cotaña

1

Terminología de redes

• Una red es un sistema de elementos
conectados: odenadores, pantallas de video,
impresoras, etc.

• Para facilitar su estudio, las redes se pueden

clasificar en:
Redes de Área Local (LAN);
Redes de Campús;
Redes de Área Metropolitana (MAN);
Redes de Área Extensa (WAN).

2



Dispositivos de red

3

Topologías de red

física,

espacial de

la

configuración

La
la
configuración
se
denomina topología física. Los diferentes
tipos de topología son:

es decir
red,

Topología de bus;
Topología en estrella;
Topología en anillo;
Topología en árbol;
Topología en malla.



4

Topologías de red

5

Componentes físicos de una red

• Las redes se construyen con dos tipos de

elementos de hardware: nodos y enlaces.

• Los nodos: generalmente son computadores
de propósito general (aunque los routers y
switches utilizan hardware especial, los
diferencia lo que hace el software).

• Los enlaces: se implementan en diversos
medios físicos: par trenzado, coaxial, fibra
óptica y el espacio (enlaces inalámbricos). 6

Un nodo (una aproximaxión)

CPU

Cache

Memoria

La velocidad de la CPU
se dobla cada 18 meses,

pero la latencia de la

memoria se mejora sólo

un 7% cada año

La memoria NO es infinita

Es un recurso escaso

Adaptador

de
Red

Todos los nodos se conectan a la
red a través de un adaptador de

red. Este adaptador tiene un

software (device driver) que lo

administra

En una primera aproximación un nodo
funciona con la rapidez de la memoria

no con la rapidez del procesador.
¡el software de red debe cuidar

cuántas veces accede la información

puesta en la RAM!

7

El adaptador de red

Network Adapter Card ó Network

Interface Card (NIC)

8

El adaptador de red

• Tarjeta de expansión que se instala en un

computador para que éste se pueda conectar
a una red.

– Proporciona una conexión dedicada a la red

– Debe estar diseñada para transmitir en la

tecnología que utilice la LAN (Ethernet), debe
tener el adaptador correcto para el medio
(conector RJ45) y el tipo de bus del slot donde
será conectada (PCI).

9

Tarjetas 10/100/1000 Mbps

Fabricante
de la tarjeta

02:60:8c:e8:52:ec

• Cada

tarjeta 10BaseT, o
100BaseTX (ó 10/100/1000)
identificada con 12
está
hexadecimales
dígitos
(conocida
como MAC
address).
 Ethernet = 10Mbps
 FastEthernet = 100Mbps
 GigabitEthernet = 1000Mbps

• Esta dirección es utilizada
por la capa 2 (capa de enlace
de datos: DLL) del modelo
OSI para identificar el nodo
destino y origen de los datos

10

Componentes del adaptador de red

• El adaptador de red sirve como interface entre el
nodo y la red, por esto puede pensarse que tiene
dos componentes:

– Una interface al BUS del computador que sabe como

comunicarse con el host.

– Una interface al enlace (cable o antena) que habla de

manera correcta el protocolo de la red.

• Debe existir una forma de comunicación entre
estos dos componentes para que puedan pasar los
datos que entran y salen del adaptador.

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Componentes del adaptador de red

BUS E/S
del nodo

Buffers para intercambio de datos

Interface
al BUS

Interface
al Enlace

Enlace
de la
RED

Adaptador de Red

Sabe cómo hablar con la CPU,

recibe las interrupciones del nodo y

escribe o lee en la RAM

CPU

Cache

Memoria

RAM

Sabe utilizar el protocolo de nivel

de enlace (capa 2, modelo OSI)

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El “driver” de la tarjeta

• La tarjeta de red requiere de un driver en
software para poder comunicarse con el
sistema operativo. Provee las siguientes
funciones:

– Rutina de inicialización de la tarjeta;

– Rutina de servicios de interrupción;

– Procedimientos para transmitir y recibir frames

de datos;

– Procedimientos para el manejo de status,

configuración y control de la tarjeta .

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Componentes físicos de una Red

Cableado estructurado



“Una red LAN nunca puede ser mejor

que su sistema de cableado”

14

• Se define Cableado estructurado como un
método para crear un organizado sistema de
cableado que pueda ser fácilmente entendido
por
red,
técnicos y en general el personal que interactúa
con el cableado.

instaladores, administradores de

• Conjunto de recomendaciones para el desarrollo
de un sistema de cableado flexible que permita
integrar múltiples servicios como lo son el de
voz, datos y video dentro de un edificio.

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ANSI/TIA/EIA-569A

16

17

18

19

Beneficios del Cableado Estructurado

1.- Proporciona flexibilidad

 Independencia del fabricante
 Mayor

de
movimientos, añadiduras y
modificaciones

facilidad

 Conectividad

de

“Sistema

Abierto”

2.- Mejor recuperación de inversión

 Mayor duración de vida del

sistema

 Menor costo del ciclo de vida

20

Estándar EIA/TIA-568

• Especifica

cableado
multiproposito independiente del fabricante

un

sistema

de

– Definido en julio de 1991, la última versión es

la 568-B (1 de abril de 2001);

– Ayuda a reducir los costos de administración

– Simplifica el mantenimiento de la red y los
movimientos, adiciones y cambios que se
necesiten;

– Permite ampliar la red.

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ANSI/TIA/EIA-568-B.1

• La norma ANSI/TIA/EIA-568-A se reorganizó en trés estándares

técnicos:

– 568-B.1, General Requirements (Requerimientos del sistema)

– 568-B.2, 100 Ohm Balanced Twisted-Pair Cabling Standard (cobre)

– 568-B.3, Optical Fiber Cabling Component Standard (fibra óptica)

• Las especificaciones ofrecidas son para cableado categoría 5e (la

categoría 5 no es tenida más en cuenta), 6 y 7.

• En fibra óptica, las especificaciones son para fibra y cables
50/125 µm y conectores con diseños SFF (Small Form Factor) son
permitidos, además de los conectores 568SC

• El término „telecommunications closet‟ fue reemplazado por
„telecommunications room‟ y „permanent link‟ fue reemplazado por
„basic link‟ como la configración de prueba

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Subsistemas del cableado

• Estándar EIA/TIA-568 especifica seis

subsistemas:

– Conexión del edificio al cableado externo

(acometida del sistema de telecomunicaciones);

– Cuarto de equipos;

– Cableado vertical (Backbone);

– Armario de Telecomunicaciones;

– Cableado Horizontal;

– Área de trabajo.

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Cuarto de equipos

 Ambiente controlado para los equipos de

telecomunicaciones,

el

hardware

de

conexión,

las cajas de uniones,

las

instalaciones de

aterramiento y

los

dispositivos de protección que se necesiten.

 Debe

proporcionar

la

interconexión

principal o la intermedia usada en la

jerarquía del cableado backbone.

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Cableado horizontal

• Usualmente esta en un mismo piso ya sea en el

suelo, por la pared o en el techo;

• Incluye

las



tomas/conectores, el cable

horizontal y los distribuidores a los que se

conecta en el armario (patch panel).

• Contiene

la mayor cantidad de cables

individuales en el edificio pues conecta cada

estación

de

trabajo

al

armario

de

telecomunicaciones.

25

Distancias permisibles
100m max. L3 = 90m L1+ L2 + L4 = 10m

Distribuidor de piso

Equipamiento

LAN



8
4
/

s
u
l
P

L1

l


s
u
P
a
g
i
G



x
e
R
-
d

a
r
B
]
[

L2

l


s
u
P
a
g
i
G



x
e
R
-
d

a
r
B
]
[

L3

L4=3m

TO

Punto de
transición
(Opcional)

Especificación Enlace

Especificación Canal

26

Backbone

• Es el camino principal por donde se transporta la
información y se conectan los centros de cableado;

• Comprende todo el cableado entre armarios de
equipos,

telecomunicaciones,
instalaciones de entrada y edificios;

cuarto

de

• Incluye los cables, las terminaciones mecánicas de

los cables y los distribuidores intermedios;

• La vida útil del sistema de cableado backbone se
planifica para un período que típicamente está
entre 3 y 10 años;

27

• Antes de iniciar la planificación se debe proyectar

la cantidad máxima de cable backbone que se

requiere, así como el crecimiento y los cambios

que durante el mismo se deben acomodar sin

necesidad de instalar cable adicional;

• Se debe planear la ruta y la estructura de soporte;

• Se debe tener en cuenta el tipo de información

que se va a transportar y el estándar de red.

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Edificio A

Edificio B

Aéreo

Subterráneo

29

Edificio 1

Edificio 2

Distribuidor

de piso

Cable Horizontal

Máx. 90 m

Cable de
equipamiento
en DC y DE
Máx: 30m



Backbone de Edificio

max. 500 m

Distribuidor

de piso

Distribuidor de

campus/

Máx 1500m

Distribuidor de

desde (DC to DP)

edificio

Backbone de Campus

Distribuidor

de edificio

TO

Latiguillos
max. 3m

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Armario de telecomunicaciones

• Es un gabinete que tiene el hardware necesario para

realizar las conexiones al horizontal y al backbone;

• En él están los distribuidores para interconectar el

cableado horizontal con el backbone. Ej: hubs, bridges,

switch, patch panels, etc;

• El edificio debe tener como mínimo un armario de

telecomunicaciones.

31

32

Area de trabajo

• Está formada por todos los componentes que

existen desde el punto de conexión horizontal en

la toma/conector hasta los equipos del usuario

(teléfonos, estaciones de trabajo, etc.).

• Incluye cables, tomas/conectores, los adaptadores,

terminaciones, etc.;

• El cableado debe ser flexible.

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Conector o Plug RJ-45



Conector