PDF de programación - Antología de: Redes de Computadoras

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INGENIERÍA INFORMÁTICA





Antología de: Redes de Computadoras.



Elaboró:

MSC. Luis Alberto Espejo Ponce.







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Indice

Unidad 1 Introducción a las redes ........................................................................... 2

Unidad 2 Modelos de comunicación ........................................................................ 9

Unidad 3 Capas del modelo OSI y TCP/IP ............................................................ 12

Unidad 4 Ethernet ................................................................................................. 25

Unidad 5 Diseño e Implementación de la red LAN ................................................ 30

Bibliografía ............................................................................................................ 38







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Competencias a desarrollar en la asignatura:

Conocer el proceso de comunicación de datos, sus componentes y ser capaz de
diseñar e implementar una red de área local





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Unidad 1 Introducción a las redes


Competencia específica a desarrollar en la unidad:

Conocer el entorno, conceptos básicos y características de las redes, para aplicar
medios de transmisión y protocolos.

Desarrollo de temas.

Antes de empezar a examinar con detalle los elementos técnicos, vale la pena
dedicar algo de tiempo a precisar por qué la gente se interesa en las redes de
computadoras y para qué se pueden utilizar. Después de todo, si nadie se hubiera

interesado en ellas, no se habrían construido tantas. Empezaremos con el uso
tradicional que les dan las empresas y los individuos, y luego avanzaremos a los

últimos desarrollos con respecto a los usuarios móviles y la conexión de redes
domésticas


Importancia de las redes

La tecnología es quizás el agente de cambio más significativo del mundo hoy en
día, ya que ayuda a crear un mundo en el cual las fronteras nacionales, las
distancias geográficas y las limitaciones físicas son menos relevantes y presentan
cada vez menos obstáculos. La creación de comunidades en línea para el

las
intercambio de
oportunidades de productividad en todo el planeta. A medida que Internet conecta

tiene el potencial de aumentar

ideas e

información

a gente y promueve comunicaciones sin límites, presenta la plataforma en la cual
hacer negocios, atender emergencias, informar a la gente y apoyar la educación,
la ciencia y el gobierno.
Aplicaciones de negocios

Muchas compañías tienen una cantidad considerable de computadoras. Por
ejemplo, una compañía podría tener computadoras separadas para supervisar la
producción, controlar
la nómina. Al principio estas
computadoras tal vez hayan trabajado por separado pero, en algún momento, la
administración decidió conectarlas para extraer y correlacionar información acerca

inventarios y hacer



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de toda la compañía.
Dicho de una manera más general, el asunto aquí es la compartición de recursos y
el objetivo es hacer que todos los programas, el equipo y, en particular, los datos
estén disponibles para todos los que se conecten a la red, independientemente de
la ubicación física del recurso y del usuario.

Un ejemplo claro y muy difundido es el de un grupo de oficinistas que comparten
una impresora. Ninguno de los individuos necesita una impresora privada, y una

impresora de alto volumen en red suele ser más barata, rápida y fácil de mantener
que varias impresoras individuales








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Aplicaciones domésticas

Algunos de los usos más comunes de Internet por parte de usuarios domésticos
son los siguientes:


1. Acceso a información remota.

2. Comunicación de persona a persona.
3. Entretenimiento interactivo.
4. Comercio electrónico.

El acceso a la información remota se puede realizar por diversas razones. Puede
ser que navegue por World Wide Web para obtener información o sólo por
diversión. La información disponible incluye artes, negocios, cocina, gobiernos,
salud, historia, pasatiempos, recreación, ciencia, deportes, viajes y muchas otras

cosas más. La diversión viene en demasiadas formas como para mencionarlas,
más algunas otras que es mejor no mencionar. Muchos periódicos ahora están

disponibles en línea y pueden personalizarse. Por ejemplo, en algunos casos le
puede indicar a un periódico que desea toda la información acerca de políticos
corruptos, incendios, escándalos que involucran a las celebridades y epidemias,
pero nada sobre fútbol. Incluso puede hacer que los artículos que usted desea se
descarguen en su disco duro o se impriman mientras usted duerme, para que
cuando se levante a desayunar los tenga disponibles. Mientras continúe esta
tendencia, se provocará el desempleo masivo de los niños de 12 años que
entregan los diarios, pero los periódicos lo quieren así porque la distribución

siempre ha sido el punto débil en la gran cadena de producción
Actividades de retroalimentación.

Dispositivos

El diagrama muestra los elementos de una red típica, incluyendo dispositivos,
medios y servicios unidos por reglas que trabajan en forma conjunta para enviar
mensajes. Utilizamos la palabra mensajes como un término que abarca las
páginas Web, los correos electrónicos, los mensajes instantáneos, las llamadas



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telefónicas y otras formas de comunicación permitidas por Internet. En este curso,
aprenderemos acerca de una variedad de mensajes, dispositivos, medios y
servicios que permiten la comunicación de esos mensajes. Aprenderemos además
sobre las reglas, o protocolos, que unen a estos elementos de red.



Fig. Medios

Switch: el dispositivo más común para interconectar redes de área local

Firewall: proporciona seguridad a las redes

Router: ayuda a dirigir mensajes a medida que viajan a través de la red

Router inalámbrico: un tipo específico de router que se encuentra con frecuencia
en redes domésticas

Nube: se utiliza para resumir un grupo de dispositivos de networking, los detalles
pueden ser irrelevantes para el tema en cuestión

Enlace serial: una forma de interconexión WAN que se representa con una línea
en forma de rayo

Fig. Dispositivos de red.





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Medios de transmisión

Para que funcione una red, los dispositivos deben estar interconectados. Las
conexiones de red pueden ser con cables o inalámbricas. En las conexiones con
cables, el medio puede ser cobre, que transmite señales eléctricas, o fibra óptica,
que transmite señales de luz. En las conexiones inalámbricas, el medio es la
atmósfera de la tierra, o el espacio, y las señales son microondas. Los medios de

cobre incluyen cables, como el par trenzado del cable de teléfono, el cable coaxial
o generalmente conocido como cable de par trenzado no blindado (UTP) de
Categoría 5. Las fibras ópticas, hebras finas de vidrio o plástico que transmiten
señales de luz, son otra forma de medios de networking. Los medios inalámbricos
incluyen conexiones inalámbricas domésticas entre un router inalámbrico y una
computadora con una tarjeta de red inalámbrica, conexión inalámbrica terrestre
entre dos estaciones de tierra o comunicación entre dispositivos en tierra y
satélites. En un viaje típico a través de Internet, un mensaje puede viajar en una

variedad de medios.
Protocolos de comunicación

Los protocolos son las reglas que utilizan los dispositivos de red para comunicarse
entre sí. Actualmente, el estándar de networking es un conjunto de protocolos
denominado TCP/IP (Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet).
TCP/IP se utiliza en redes comerciales y domésticas, siendo también el protocolo
primario de Internet. Son los protocolos TCP/IP los que especifican los
mecanismos de formateo, de direccionamiento y de enrutamiento que garantizan

que nuestros mensajes sean entregados a los destinatarios correctos.



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Fig. Protocolos





Los dispositivos de red con los que la gente está más familiarizada se denominan
dispositivos finales. Estos dispositivos constituyen la interfaz entre la red humana y
la red de comunicación subyacente. Algunos ejemplos de dispositivos finales son:
• Computadoras (estaciones de trabajo, computadoras portátiles, servidores

de archivos, servidores web)
Impresoras de red

•
• Teléfonos VoIP
• Cámaras de seguridad
• Dispositivos portátiles móviles (tal como los escáner inalámbricos para

códigos de barras y los PDA)

En el contexto de una red, se hace referencia a los dispositivos finales como
hosts. Un dispositivo host puede ser el origen o el destino de un mensaje
transmitido a través de la red. Para distinguir un host de otro, cada host en la red

se identifica por una dirección. Cuando un host inicia la comunicación, utiliza la
dirección del host de destino para especificar a dónde se debe enviar el mensaje.

En las redes modernas, un hosts pueden actuar como un cliente, un servidor o
ambos. El software instalado en el host determina qué función tiene en la red.

Los servidores son hosts con software instalado que les permite proporcionar

información