CONSTRUCCIÓN DE UNA RED DE ÁREA LOCAL
1.Comunicación y sus elementos
La comunicación es el proceso mediante el cual se transmite información de una entidad a otra.
Sus elementos son los siguientes:
- Emisor: Aquél que transmite la información (un individuo, un grupo o una máquina).
- Receptor: Aquél, individual o colectivamente, que recibe la información. Puede ser una máquina.
- Código: Conjunto o sistema de signos que el emisor utiliza para codificar el mensaje.
- Canal: Elemento físico por donde el emisor transmite la información y que el receptor capta por los sentidos corporales. Se denomina canal tanto al medio natural (aire, luz) como al medio técnico empleado (imprenta, telegrafía, radio, teléfono, televisión, ordenador, etc.) y se perciben a través de los sentidos del receptor (oído, vista, tacto, olfato y gusto).
- Mensaje: La propia información que el emisor transmite.
- Contexto: Circunstancias temporales, espaciales y socioculturales que rodean el hecho o acto comunicativo y que permiten comprender el mensaje en su justa medida.
El modo de transmisión se refiere al número de unidades de información (bits) elementales que se pueden traducir simultáneamente a través de los canales de comunicación. De hecho, los procesadores (y por lo tanto, los equipos en general) nunca procesan (en el caso de los procesadores actuales) un solo bit al mismo tiempo. Generalmente son capaces de procesar varios (la mayoría de las veces 8 bits: un byte) y por este motivo, las conexiones básicas en un equipo son conexiones paralelas.
CONEXIÓN PARALELA
Las conexiones paralelas consisten en transmisiones simultáneas de Ncantidad de bits. Estos bits se envían simultáneamente a través de diferentes canales N (un canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o cualquier otro medio físico). La conexión paralela en equipos del tipo PC generalmente requiere 10 alambres.
Estos canales pueden ser:
- N líneas físicas: en cuyo caso cada bit se envía en una línea física (motivo por el cual un cable paralelo está compuesto por varios alambres dentro de un cable cinta)
- una línea física dividida en varios subcanales, resultante de la división del ancho de banda. En este caso, cada bit se envía en una frecuencia diferente...
Debido a que los alambres conductores están uno muy cerca del otro en el cable cinta, puede haber interferencias (particularmente en altas velocidades) y degradación de la calidad en la señal...
En una conexión en serie, los datos se transmiten de a un bit por vez a través del canal de transmisión. Sin embargo, ya que muchos procesadores procesan los datos en paralelo, el transmisor necesita transformar los datos paralelos entrantes en datos seriales y el receptor necesita hacer lo contrario.
Estas operaciones son realizadas por un controlador de comunicaciones (normalmente un chip UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter (Transmisor Receptor Asincrónico Universal)). El controlador de comunicaciones trabaja de la siguiente manera:
- La transformación paralela-en serie se realiza utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento, que trabaja conjuntamente con un reloj, desplazará el registro (que contiene todos los datos presentados en paralelo) hacia la izquierda y luego, transmitirá el bit más significativo (el que se encuentra más a la izquierda) y así sucesivamente:
- La transformación en serie-paralela se realiza casi de la misma manera utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento desplaza el registro hacia la izquierda cada vez que recibe un bit, y luego, transmite el registro entero en paralelo cuando está completo:
3.MEDIOS DE TRANSMISIÓN
Existen 2 medios de transmisión los guiados y los no guiados
*En primer lugar los medios de transmisión guiados están constituidos por un cable que se encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Las principales características de los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, la velocidad máxima de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer entre repetidores, la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace.
Y los no guiados. En este tipo de medios tanto la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las comunicaciones y la interconexión de ordenadores son:
- El par trenzado: consiste en un par de hilos de cobre conductores cruzados entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de diafonía. Existen dos tipos de par trenzado:
- Protegido: Shielded Twisted Pair (STP)
- No protegido: Unshielded Twisted Pair (UTP): es un cable de pares trenzado y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias. Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el efecto del trenzado no será eficaz, disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo la capacidad de transmisión. Es un cable barato, flexible y sencillo de instalar. Las aplicaciones principales en las que se hace uso de cables de par trenzado son:
- Bucle de abonado: es el último tramo de cable existente entre el teléfono de un abonado y la central a la que se encuentra conectado. Este cable suele ser UTP Cat.3 y en la actualidad es uno de los medios más utilizados para transporte debanda ancha, debido a que es una infraestructura que esta implantada en el 100% de las ciudades.
- Redes LAN: en este caso se emplea UTP Cat.5 o Cat.6 para transmisión de datos, consiguiendo velocidades de varios centenares de Mbps. Un ejemplo de este uso lo constituyen las redes 10/100/1000BASE-T.
- El cable coaxial: se compone de un hilo conductor, llamado núcleo, y un mallazo externo separados por un dieléctrico o aislante.
- La fibra óptica.
Y los no guiados. En este tipo de medios tanto la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos: radio, microondas y luz (infrarrojos/láser).
4.CLASIFICACIÓN DE LAS REDES
Las redes de computadoras se clasifican por su tamaño, es decir la extensión física en que se ubican sus componentes, desde un aula hasta una ciudad, un país o incluso el planeta.
Dicha clasificación determinará los medios físicos y protocolos requeridos para su operación, por ello se han definido tres tipos:
*Redes de Area Amplia o WAN (Wide Area Network):
Esta cubre áreas de trabajo dispersas en un país o varios países o continentes. Para lograr esto se necesitan distintos tipos de medios: satélites, cables interoceánicos, radio, etc.. Así como la infraestructura telefónica de larga distancias existen en ciudades y países, tanto de carácter público como privado
.
*Redes de Área Metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network):
Tiene cubrimiento en ciudades enteras o partes de las mismas. Su uso se encuentra concentrado en entidades de servicios públicos como bancos.
*Redes de Área Local o LAN (Local Area Network):
Permiten la interconexión desde unas pocas hasta miles de computadoras en la misma área de trabajo como por ejemplo un edificio. Son las redes más pequeñas que abarcan de unos pocos metros a unos pocos kilómetros.
Dicha clasificación determinará los medios físicos y protocolos requeridos para su operación, por ello se han definido tres tipos:
*Redes de Area Amplia o WAN (Wide Area Network):
Esta cubre áreas de trabajo dispersas en un país o varios países o continentes. Para lograr esto se necesitan distintos tipos de medios: satélites, cables interoceánicos, radio, etc.. Así como la infraestructura telefónica de larga distancias existen en ciudades y países, tanto de carácter público como privado
.
*Redes de Área Metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network):
Tiene cubrimiento en ciudades enteras o partes de las mismas. Su uso se encuentra concentrado en entidades de servicios públicos como bancos.
*Redes de Área Local o LAN (Local Area Network):
Permiten la interconexión desde unas pocas hasta miles de computadoras en la misma área de trabajo como por ejemplo un edificio. Son las redes más pequeñas que abarcan de unos pocos metros a unos pocos kilómetros.
*Redes de Área Personal (PAN):
| Esta configuración le permite al usuario establecer una comunicación con estos dispositivos a la hora que sea de manera rápida y eficaz. |
*Redes De Área de Campus (CAN):
Es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un ambiente universitario. Por lo tanto, una red de área de campus es más grande que una red de área local, pero más pequeña que una red de área amplia.
5.TOPOLOGIAS DE RED
La topología de red se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos.
Los estudios de topología de red reconocen ocho tipos básicos de topologías:
- Punto a punto (abreviadamente PtP).
- En bus.
- En estrella.
- En anillo o circular.
- En malla.
- En árbol
- Híbrida (los más habituales son circular de estrella y bus de estrella)
- Cadena margarita (o daisy chain)
6.TECNOLOGÍA TOKEN RING
Las redes TOKEN RING ESTÁN IMPLEMENTADAS EN UNA TOPOLOGÍA EN ANILLO. La topología física de una red Token Ring es la topología en estrella, en la que todos los equipos de la red están físicamente conectados a un concentrador o elemento central.
El ANILLO FÍSICO está cableado mediante un concentrador o switch denominado unidad de acceso multiestación (multistation access unit, MSAU). La topología lógica representa la ruta del testigo entre equipos, que es similar a un anillo.
El método de acceso utilizado en una red Token Ring es de PASO DE TESTIGO.Un testigo es una serie especial de bits que viaja sobre una red Token Ring. Un equipo no puede transmitir salvo que tenga posesión del testigo; mientras que el testigo está en uso por un equipo, ningún otro puede transmitir datos.
Cuando el primer equipo de la red Token Ring se activa, la red genera un testigo. Éste viaja sobre el anillo por cada equipo hasta que uno toma el control del testigo. Cuando un equipo toma el control del testigo, envía una trama de datos a la red. La trama viaja por el anillo hasta que alcanza al equipo con la dirección que coincide con la dirección de destino de la trama. El equipo de destino copia la trama en su memoria y marca la trama en el campo de estadode la misma para indicar que la información ha sido recibida.
La trama continúa por el anillo hasta que llega al equipo emisor, en la que se reconoce como correcta. El equipo emisor elimina la trama del anillo y transmite un nuevo testigo de nuevo en el anillo.
Velocidad de transferencia:
La velocidad de transferencia en una red Token Ring se encuentra entre 4 y 16 Mbps.
Posteriormente el High Speed Token Ring (HSTR) elevó la velocidad a 100 Mbps.
Sencillamente, Token Ring es la tecnología de red en la cual el acceso al medio está determinado por el paso del testigo o token:
7.TECNOLOGÍA FRAME RELAY
Frame relay ES UNA RED DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES QUE ENVÍA PAQUETES DE LONGITUD VARIABLE SOBRE LANS O WANS. Los paquetes de longitud variable, o tramas, son paquetes de datos que contienen información de direccionamiento adicional y gestión de errores necesaria para su distribución.
La conmutación TIENE LUGAR SOBRE UNA RED QUE PROPORCIONA UNA RUTA DE DATOS PERMANENTE VIRTUAL ENTRE CADA ESTACIÓN. Este tipo de red utiliza enlaces digitales de área extensa o fibra óptica y ofrece un acceso rápido a la transferencia de datos en los que se paga únicamente por lo que se necesita.
La conmutación de paquetes es el método utilizado para enviar datos sobre una WAN DIVIDIENDO UN PAQUETE DE DATOS DE GRAN TAMAÑO EN PIEZAS MÁS PEQUEÑAS (PAQUETES). Estas piezas se envían mediante un conmutador de paquetes, que envía los paquetes individuales a través de la WAN utilizando la mejor ruta actualmente disponible.
Aunque estos paquetes pueden viajar por diferentes rutas, el equipo receptor puede ensamblar de nuevo las piezas en la trama de datos original.
Sin embargo, podemos tener establecido un circuito virtual permanente(permanent virtual circuit, PVC), que podría utilizar la misma ruta para todos los paquetes. Esto permite una transmisión a mayor velocidad que las redes Frame Relay convencionales y elimina la necesidad para el desensamblado y reensamblado de paquetes.
Método de Acceso:
Frame relay utiliza un método de acceso PUNTO-A-PUNTO, que transfiere paquetes de tamaño variable directamente de un equipo a otro, en lugar de entre varios equipos y periféricos.
Velocidad de transferencia:
Frame relay permite una transferencia de datos que puede ser TAN RÁPIDA COMO EL PROVEEDOR PUEDA SOPORTAR A TRAVÉS DE LÍNEAS DIGITALES.
Ha sido especialmente adaptado para velocidades de hasta 2.048 Mbps, aunque nada le impide superarlas.
Tipos de Conexiones de Frame Relay:
Las conexiones pueden ser del TIPO PERMANENTE, (PVC [Permanent Virtual Circuit]) O CONMUTADAS (SVC [Switched Virtual Circuit]). Por ahora solo se utiliza la permanente.
Algunas funciones de Frame Relay:
- Posee funcionalidad de nivel de red
- Puede conectar distintas LANs entre sí de una manera rápida y eficiente
- Proporciona conexiones entre usuarios a través de una red pública, del mismo modo que lo haría una red privada con circuitos punto a punto.
- Puede reemplazar las líneas privadas por un sólo enlace a la red
- El uso de conexiones implica que los nodos de la red son conmutadores (control que alterne entre dos estados), y las tramas deben de llegar ordenadas al destinatario, ya que todas siguen el mismo camino a través de la red, puede manejar tanto tráfico de datos como de voz
Aplicaciones y Beneficios de Frame Relay:
- Reducción de complejidad en la red: Las conexiones virtuales múltiples son capaces de compartir la misma línea de acceso.
- Equipo a costo reducido: Se reducen las necesidades del “hardware” y el procesamiento simplificado ofrece un mayor rendimiento por su dinero.
- Mejoramiento del desempeño y del tiempo de respuesta: Debido a que permite la conectividad directa entre localidades con pocos atrasos en la red.
- Mayor disponibilidad en la red: Las conexiones a la red pueden redirigirse automáticamente a diversos cursos cuando ocurre un error.
- Tarifa fija: Los precios no son sensitivos a la distancia - lo que significa que los clientes no son penalizados por conexiones a largas distancias.
- Mayor flexibilidad: Las conexiones son definidas por los programas. Los cambios hechos a la red son más rápidos y a menor costo si se comparan con otros servicios.TECNOLOGÍA ETHERNET
Ethernet es una popular tecnología LAN (Red de Área Local) que utiliza el Acceso múltiple con portadora y detección de colisiones (Carrier Sense Múltiple Access with Collision Detection, CSMA/CD) entre estaciones con diversos tipos de cables.
Algunas características de Ethernet:
-Es PASIVO, es decir, no requiere una fuente de alimentación propia, y por tanto,
-NO FALLA a menos que el cable se corte físicamente o su terminación sea incorrecta.
-Se conecta utilizando una TOPOLOGÍA DE BUS en la que el cable está terminado en ambos extremos.
-UTILIZA MÚLTIPLES PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN y puede conectar entornos informáticos heterogéneos, incluyendo Netware, UNIX, Windows y Macintosh.
Método de Acceso de la Ethernet:
El método de acceso que usa Ethernet es el ACCESO MÚLTIPLE CON PORTADORA Y DETECCIÓN DE COLISIONES (Carrier Sense Múltiple Access with Collision Detection, CSMA/CD).
CSMA/CD es un conjunto de reglas que DETERMINA EL MODO DE RESPUESTA DE LOS DISPOSITIVOS DE RED CUANDO DOS DE ELLOS INTENTAN ENVIAR DATOS EN LA RED SIMULTÁNEAMENTE. La transmisión de datos por múltiples equipos simultáneamente a través de la red produce una colisión.
Cada equipo de la red, incluyendo clientes y servidores, rastrea el cable en busca de tráfico de red. Únicamente cuando un equipo detecta que el cable está libre y que no hay tráfico envía los datos. Después de que el equipo haya transmitido los datos en el cable, ningún otro equipo puede transmitir datos hasta que los datos originales hayan llegado a su destino y el cable vuelva a estar libre.Tras detectar una colisión, un dispositivo espera un tiempo aleatorio y a continuación intenta retransmitir el mensaje.
Si el dispositivo detecta de nuevo una colisión, espera el doble antes de intentar retransmitir el mensaje.
Orígenes de Ethernet:
Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc, centro de investigación de Xerox para interconectar computadoras Alto. El diseño original funcionaba a 1 Mbps sobrecable coaxial grueso con conexiones vampiro (que "muerden" el cable) en 10Base5. Para la norma de 10 Mbps se añadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2, también de 50 ohmios, pero más flexible), con tramos conectados entre sí mediante conectores BNC; par trenzado categoría 3 (10BaseT) con conectores RJ45, mediante el empleo de hubs y con una configuración física en estrella; e incluso una conexión de fibra óptica (10BaseF).
Conector BNC y Tarjeta de red ISA de 10 Mbps
RJ45 de una tarjeta de red
Los estándares sucesivos abandonaron los coaxiales dejando únicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair), de categorías 5 y superiores y la Fibra óptica.
Importancia de Ethernet:
Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalación. Estos puntos fuertes, combinados con la amplia aceptación en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares, hacen a Ethernet la tecnología ideal para la red de la mayoría de usuarios de la informática actual
9.DISPOSITIVOS DE RED
Router
Dispositivo externo que me permite interconectar computadoras -la del imagen es un router inalambrico- y a al vez nos permite proteger a las mismas ya que en estos dispositivos -aclaro algunos- traen un software que sirve para proteger la red.
Switch
Este dispositivo externo que me permite interconectar computadoras y tambien nos sirve para expande la red, es decir en el ultimo conector -entrada- de este dispositivo nos permite conectar otra red que halla en el sitio, en pocas palabras sirve para interconectar computadoras y a su vez redes.
Modem
Dispositivo externo que nos permite convertir señales o pulsaciones -la imagen es un modem de cabl, que convierte señales en informacio- ya que con este dispositivo se puede comunicar con el ISP -siglas en ingles Internet Service Provider, en español Proveedor de Servicios de Internet-
Servidor
Estos dispositivos trabajan en conjunto ya que el servidor es un SW es decir componentes fisicos internos especificos y especiales para una tarea especifica como una computadora personal solo que con caracteristicas que no tendria una computadora personal y tambien es un SW ya que todos esos componentes necesitan un SW para manejar una red -estos programas los mas conocidos son el Server 2003 para sistemas operativos Windows y el Red Hat para sistemas operativos Linux-
Firewall
Dispositivo y a la vez software que me permite proteger una red de la entrada de virus o de algun archivo malicioso del Internet, pero no es 100% fiable ya que como todo programa-SW- y a la vez HW se tiene que configurar para tener una mejor proteccion.
HUB
Dispositivo externo que me permite interconectar redes de diferentes topologias -este tema se hablara en otra Noticia- ya que con este se podria realizar la interconexion de varias redes y de diferentes cantidades de computadoras cada una de las redes.
10.NORMAS Y ESTÁNDARES
10.1 ARMADO DE CABLES
Antes de comenzar a hacer su cable de red, es importante definir que tipo de cable necesitas, y además, tener a mano el material y las herramientas necesarias para el armado del mismo y guiarse por elesquema de conexión del cable que encontrarás en este artículo.
Definiendo el cable a usar:
Existen básicamente 2 tipos de conexión por cable: derecho e invertido(también llamada cruzado).
Definiendo el cable a usar:
Existen básicamente 2 tipos de conexión por cable: derecho e invertido(también llamada cruzado).
utilizado para la conexión desde la placa de red al router, switch o hub
Cable cruzado (o crossover cable):
utilizado para la conexión entre 2 router, switchs o hubs (también llamado conexión en cascada), o para conectar 2 computadoras directamente por la placa de red (conector RJ45) sin la utilización de un router, switch o hub.
Ten a mano las herramientas y materiales necesarios, las cuales son:
- Cable de red tipo CAT 5 (4 pares de hilos)
- 2 Conectores RJ45.
- Pinzas Ponchadoras
Esquema de conexión de los cables:
Existen varios esquemas de conexión de los cables en una red, o sea, el orden interno de los hilos en el conector. Dejando de lado la discusión de cual esquema es mejor, presentamos el esquema de conexión para el standard EIA 568B.
Esta es la configuración del esquema RJ45 para cable directo (o patch cord) según la norma 568B:
Patch cord RJ45 (EIA 568B)
Existen varios esquemas de conexión de los cables en una red, o sea, el orden interno de los hilos en el conector. Dejando de lado la discusión de cual esquema es mejor, presentamos el esquema de conexión para el standard EIA 568B.
Esta es la configuración del esquema RJ45 para cable directo (o patch cord) según la norma 568B:
Patch cord RJ45 (EIA 568B)
| Conector #1 | Conector #2 |
| Blanco/Naranja | Blanco/Naranja |
| Naranja/Blanco | Naranja/Blanco |
| Blanco/Verde | Blanco/Verde |
| Azul/Blanco | Azul/Blanco |
| Blanco/Azul | Blanco/Azul |
| Verde/Blanco | Verde/Blanco |
| Blanco/Marrón | Blanco/Marrón |
| Marrón/Blanco | Marrón/Blanco |
Nota: El primer color del par, es el color dominante del cable, o sea, en el cable azul/blanco, es un hilo azul con líneas blancas y el cable blanco/azul, es un cable blanco con líneas azules.
Esquema de conexión para la norma EIA/TÍA T568B
Configuración del esquema RJ45 para cable cruzado (o crossover) según la norma 568B:
Cable Crossover RJ45.
| Conector #1 | Conector #2 |
| Blanco/Naranja | Blanco/Verde |
| Naranja/Blanco | Verde/Blanco |
| Blanco/Verde | Blanco/Naranja |
| Azul/Blanco | Azul/Blanco |
| Blanco/Azul | Blanco/Azul |
| Verde/Blanco | Naranja/Blanco |
| Blanco/Marrón | Blanco/Marrón |
| Marrón/Blanco | Marrón/Blanco |
11.MODELO OSI
El modelo de interconexión de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), también llamado OSI (en inglés, Open System Interconnection) es el modelo de red descriptivo, que fue creado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1984. Es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones.
Capa física
Es la que se encarga de las conexiones globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
Sus principales funciones se pueden resumir como:
- Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
- Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.
- Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
- Transmitir el flujo de bits a través del medio.
- Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
- Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión)
Capa de enlace de datos
Capa de red
- Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
- Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)
El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.
En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.
Capa de transporte
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos como Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).
Capa de sesión
Capa de presentación
Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.
Capa de aplicación
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.
12.MODELO TCI/IPModelo TCP/IP
El modelo TCP/IP, describe un conjunto de guías generales de diseño e implementación de protocolos de red específicos para permitir que un equipo pueda comunicarse en una red. TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo especificando cómo los datos deberían ser formateados, direccionados, transmitidos,enrutados y recibidos por el destinatario. Existen protocolos para los diferentes tipos de servicios de comunicación entre equipos.
TCP/IP tiene cuatro capas de abstracción según se define en el RFC 1122. Esta arquitectura de capas a menudo es comparada con el Modelo OSI de siete capas.
El modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force (IETF).
Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a cabo muchos procedimientos separados.
El resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o niveles resulta más sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software de comunicaciones modular.
Las capas están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El número de capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la misión de cada capa es proveer servicios a las capas superiores haciéndoles transparentes el modo en que esos servicios se llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior, a quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve resultados.
- Capa 4 o capa de aplicación: Aplicación, asimilable a las capas 5 (sesión), 6 (presentación) y 7 (aplicación) del modelo OSI. La capa de aplicación debía incluir los detalles de las capas de sesión y presentación OSI. Crearon una capa de aplicación que maneja aspectos de representación, codificación y control de diálogo.
- Capa 3 o capa de transporte: Transporte, asimilable a la capa 4 (transporte) del modelo OSI.
- Capa 2 o capa de red: Internet, asimilable a la capa 3 (red) del modelo OSI.
- Capa 1 o capa de enlace: Acceso al Medio, asimilable a la capa 2 (enlace de datos) y a la capa 1 (física) del modelo OSI.
13. DATAGRAMA IP
El datagrama IP es la unidad de transferencia en las redes IP. Básicamente consiste en una cabecera IP y un campo de datos para protocolos superiores. El datagrama IP está encapsulado en la trama de nivel de enlace, que suele tener una longitud máxima (MTU, Maximum Transfer Unit), dependiendo del hardwarede red usado. Para Ethernet, esta es típicamente de 1500 bytes. En vez de limitar el datagrama a un tamaño máximo, IP puede tratar la fragmentación y el reensamblado de sus datagramas. En particular, IP no impone un tamaño máximo, pero establece que todas las redes deberían ser capaces de manejar al menos 576 bytes. Los fragmentos de datagramas tienen todos una cabecera, copiada básicamente del datagrama original, y de los datos que la siguen. Los fragmentos se tratan como datagramas normales mientras son transportados a su destino. Nótese, sin embargo, que si uno de los fragmentos se pierde, todo el datagrama se considerará perdido, y los restantes fragmentos también se considerarán perdidos.
Donde:
- Version
- es la versión del protocolo IP. La versión actual es la 4. La 5 es experimental y la 6 es IPng.
- Hdr Len
- es la longitud de la cabecera IP contada en cantidades de 32 bits. Esto no incluye el campo de datos.
- Type Of Service
- es el tipo de servicio es una indicación de la calidad del servicio solicitado para este datagrama IP. Una descripción detallada de este campo se puede encontrar en el RFC 1349.
- Total Length
- es la longitud total del datagrama, cabecera y datos, especificada en bytes.
- Identification
- es un número único que asigna el emisor para ayudar a reensamblar un datagrama fragmentado. Los fragmentos de un datagrama tendrán el mismo número de identificación.
- Flags
- son flags para el control de fragmentación.
14.DIRECCIONES IP
Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del Modelo OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC, que es un identificador de 48bits para identificar de forma única la tarjeta de red y no depende del protocolo de conexión utilizado ni de la red. La dirección IP puede cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la red de asignar las direcciones IP decida asignar otra IP (por ejemplo, con el protocolo DHCP). A esta forma de asignación de dirección IP se denomina también dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica)
Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados generalmente tienen una dirección IP fija(comúnmente, IP fija o IP estática). Esta no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red.
Los ordenadores se conectan entre sí mediante sus respectivas direcciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es más cómodo utilizar otra notación más fácil de recordar, como los nombres de dominio; la traducción entre unos y otros se resuelve mediante los servidores de nombres de dominio DNS, que a su vez facilita el trabajo en caso de cambio de dirección IP, ya que basta con actualizar la información en el servidor DNS y el resto de las personas no se enterarán, ya que seguirán accediendo por el nombre de dominio.
15.SUBNETEO
Es dividir una red primaria en una serie de subredes, de tal forma que
cada una de ellas va a funcionar luego, a nivel de envio y
recepcion de paquetes, como una red individual, aunque todas pertenezcan
a la misma red principal y por lo tanto, al mismo dominio.
Cuando trabajamos con una red pequeña NO encontramos muchos problemas para
configurar el rango de direcciones IP para conseguir un rendimiento optimo.
Pero a medida que se van agregando host a la red, el desempeño empieza
a verse afectado. Esto puede ser corregio, en parte, segmentando la red
con switches, reduciendo los Dominios de Colision (host que comparten el
mismo medio) enviando las tramas solo al segmento correcto. Pero
aunque se reducen las colisiones con tomar estas medidas, si se continua
aumentando el numero de host, aumentan tambien los envios de broadcast
(Envio de paquetes a todos los dispositivos de la red). Lo que
afecta considerablemente el desempeño de la red. Esto se debe a que los
Switches solo segmentan a nivel de MAC Address y los envios de broadcast
son a nivel de red 255.255.255.255 . Es aqui donde el Subneteo nos ayuda..!
Subneteando la red tendremos, en su conjunto, una sola IP address
divida en varias subredes mas pequeñas bien diferenciadas, consiguiendo
un mayor control y reduciendo el congestionamiento por los broadcast.
Por ejemplo: una direccion clase C.
1 al 126 Clase A el primer octecto empieza con 0.
128 al 191 Clase B el primer octecto empieza con 10
192 al 223 Clase C el primer octecto empieza con 110
224 al 239 Clase D el primer octecto empieza con 1110
240 al 255 Clase E el primer octecto empieza con 11110
La 127 esta reservada para loopback, usada para pruebas en la makina
local.
(Esto es historia patria): Una IP se divide en dos partes
"Identificador de red" y "Identificador de host", en la mayoria de los
casos es facil identificar la porcion de host y de red con conocer la clase
de la IP. Con el rapido crecimiento de internet y en redes privadas es
necesario la creacion de mas direcciones, la estructura actual de clases se
ha extendido prestando bits de la parte de host para tener mas redes. Este
proceso es el que conocemos como "Subnetear".
16. CONFIGURACIÓN DE RED
Cuando montamos una adsl con router estamos realmente configurando una red local, en la que uno o varios pcs están conectados al router y éste permite a su vez conectarlos entre sí y, al mismo tiempo, a internet.
Necesitamos en un principio:
1.- Tener el router en MULTIPUESTO.
2.- Conocer la Dirección IP privada y máscara privada del router. La dirección IP del router será la puerta de enlace de nuestra red local. (No confundir con la IP Pública y máscara pública de nuestra adsl)
Estos datos los podemos conocer previamente o podemos tenerlos en nuestro ordenador después de haberlo configurado con los cds de instalación. Para averiguarlos en este segundo caso, abrimos una ventana fija de MsDos (Inicio->ejecutar-> command o cmd) y ejecutamos el comando WINIPCFG en windows 98 o IPCONFIG en 2000/xp. Esto nos proporcionará todos los datos de nuestra red local, que utilizaremos para configurar el resto de los ordenadores.
Los resultados que obtendremos serán posiblemente diferentes a los del ejemplo, por tanto deberemos adaptarnos a ellos...
No están contemplados todos los casos, habrá que modificar los números en función siempre de cómo esté establecido el router.
Debemos tener en cuenta otro dato: Las DNS, que, en principio, serán iguales para todos los pcs. Debemos introducir las que haya proporcionado nuestro proveedor de internet. Más adelante indicaremos dónde debemos introducirlas.
Otra posible opción es, si tenemos el router configurado de manera que es él mismo el que asigna las direcciones ip a los pcs (modo servidor DHCP), configurar las tarjetas de red enObtener una dirección ip automáticamente. Así no tendríamos que introducir manualmente ninguna configuración. Esto suele ser aconsejable en el caso de una red con muchos ordenadores.
Para acceder a internet bastaría con esto, ya está montada la comunicación, ahora seguramente queramos ver un equipo desde otro. Tendremos que hacer diferentes cosas en función de los sistemas operativos que queramos comunicar.
Pasamos a explicar con un ejemplo la manera de configurar manualmente una red local con acceso a internet a través de un router, en la que además vamos a compartir recursos entre los equipos.
CONFIGURACIÓN SOBRE Windows 98:
En el escritorio, sobre entorno de red o mis sitios de red, pulsar el botón derecho del ratón y seleccionar propiedades.
Pestaña Configuración. Aquí configuramos el protocolo TCP/IP de nuestro adaptador de red. Para ello lo seleccionamos y pulsamos en el botón Propiedades.
En la pestaña Dirección IP estableceremos los datos de Dirección IP y máscara de subred para el PC 1: (en el ejemplo que vamos a seguir el router tiene la dirección IP 192.168.0.1).
Ahora vamos a la pestaña Puerta de enlace, donde agregamos la puerta de enlace de nuestra red local. Esta puerta de enlace no es otra que la dirección IP del router. (en el ejemplo que estamos siguiendo 192.168.0.1). Una vez introducida la dirección IP en la casilla correspondiente, hay que pulsar el botón Agregar.
Poner las DNS que nos haya proporcionado nuestro proveedor de internet.
Los pasos dados hasta ahora permiten tener conectividad con el router y que internet funcione en el equipo. Para hacer que el equipo acceda a los recursos compartidos de nuestra red local y sea accesible desde los demás, hay que hacer algunas cosas más.
Dentro del cuadro que aparece debemos seleccionar el modo Cliente para redes Microsoft, así como instalar la opción Compartir archivos e impresoras.
Siguiente paso es poner los equipos en el mismo grupo de trabajo. Vamos a la pestañaIdentificación:
En Windows 98 deberemos reiniciar el ordenador después de hacer esto.
Una vez que el equipo reinicia, hay que compartir algún recurso, bien sean carpetas o impresoras en cada uno de los ordenadores.
Para hacer una prueba de funcionamiento, en el PC 1 ponemos en inicio -> Ejecutar: \\192.168.0.3 (dirección ip del 2º PC), esto nos debería dar los recursos compartidos del PC 2.
CONFIGURACIÓN SOBRE Windows XP:
La configuración es idéntica a la anterior, lo único que varía es dónde están colocadas las cosas...
El primer paso es localizar la conexión de área local de nuestro adaptador de red en Mi PC -Mis sitios de red - Ver conexiones de red.
Abrir el diálogo Propiedades, por ejemplo, pulsando el botón derecho sobre la conexión. Buscar el protocolo TCP/IP y seleccionar el botón propiedades.
Colocar en el cuadro que aparece la configuración que estamos usando en el ejemplo, ahora para el PC 3
En windows xp, en principio, no es necesario instalar ningún elemento adicional para poder compartir recursos.
Sí que debemos colocar el equipo en el mismo grupo de trabajo que el resto para que el acceso sea más rápido. Esto lo hacemos en MI PC, Ver información del sistema, pestañaNombre de equipo:
Para cambiar el nombre del equipo o el nombre del grupo de trabajo, pulsamos el botónCambiar...
Ping: Nos informa del estado de un host. Es necesario permitir paquetes ICMP para su funcionamiento.
Ping -t: se hace ping hasta que que pulsemos Ctrl+C para detener los enviados.
Ping -a: devuelve el nombre del host.
Ping -l: establece el tamaño del buffer. Por defecto el valor es 32.
Ping -f: impide que se fragmenten los paquetes.
Ping -n (valor): realiza la prueba de ping durante un determinado numero de ocasiones.
Ping -i TTL: permite cambiar el valor del TTL. TTL seria sustituido por el nuevo valor.
Ping -r (numero; de saltos): indica los host por los que pasa nuestro ping. (maximo 9)
Ping -v TOS: se utiliza en redes avanzadas para conocer la calidad del servicio.
Tracert: Indica la ruta por la que pasa nuestra peticion hasta llegar al host destino.
Tracert -d: no resuelve los nombres del dominio.
Tracert -h (valor): establece un numero máximo de saltos.
PatchPing: Mezcla entre el comando Ping y Tracert.
PatchPing -h (numero de saltos): numero maximo de saltos.
PatchPing -n: no se resuelven los nombres de host.
PatchPing -6: obliga a utilizar IPV6
Ipconfig: Proporciona informacion sobre TCP/IP, adaptadores, etc etc.
Ipconfig: muestra informacion general sobre la red
Ipconfig /all: ofrece informacion detallada sobre todas las t. de red y conexiones activas.
Ipconfig /renew: renueva peticion a un servidor DHCP
Ipconfig /release: libera la Ip asignada por DHCP
Ipconfig /registerdns: registra todos los nombres DNS
Ipconfig /flushdns: borrar todas las entradas DNS.
Net Diversas funciones
Net Send: Envía un mensaje a traves del servicio mensajero
Net Start: Inicia un servicio de Windows
Net Stop: Detiene un servicio de Windows
Net Share: Indica que recursos comparte la maquina
Net View: Indica a que máquinas se tiene acceso mediante la red
Net Sessions: Indica quienes han entrado en nuestros recursos compartidos
Net Time * /SET: Sincroniza la hora con una maquina de la red
Net User: Crea o elimina usuarios
Net Localgroup: Crea o elimina grupos
Netstat: Muestra todas las conexiones activas en el equipo.
Netstat -a: nos muestra todas las conexiones y puertos.
Netstat -e: muestras las estadisticas Ethernet
Netstat -n muestra direcciones y puertos en forma de numero.
Netstat -o: muestra que programa esta asociado a la conexion activa
Netstat - p (protocolo): permite especificar que protocolo se desea ver. TCP/UDP
Netstat -s: muestra estadisticas clasificas por protocolo.
Nbtstat: util para resolver problemas entre Ips y Netbios.
Nbtstat -c: lista los nombres Netbios y los relaciona a una IP.
Arp: Muestra y modifica datos de la tabla de traduccion de direcciones IP a direcciones MAC (tabla ARP)
Arp -a (también -g): muestra la tabla ARP para cada uno de los interfaces
Arp -s (dir_ip) (dir_MAC) [dir_interfaz]: añade una entrada especifica a la tabla ARP. Si hay varios interfaces de red, añadiendo al final la direccion IP del interfaz, lo añade en la tabla correspondiente a ese interfaz
Arp -d (dir_ip) [dir_interfaz]: elimina una entrada especifica de la tabla ARP. Se pueden usar comodines en la direccion IP. Si hay varios interfaces de red, añadiendo al final la direccion IP del interfaz, lo elimina de la tabla correspondiente a ese interfaz.
Route: muestra y modifica la informacion sobre las rutas IP del equipo.
Route PRINT: muestra la tabla completa de rutas
Route ADD (red_destino) MASK (mascara_destino) (puerta de enlace) [METRIC metrica] [IF interfaz]: Añade una ruta. Con el modificador -p (route add -p ...) hace la ruta persistente, de manera que se mantendra aunque se reinicie el equipo.
Route DEL (red_destino) MASK (mascara_Destino) [puerta de enlace]: Elimina la ruta especificada. Admite caracteres comodines.
Route CHANGE (red_destino) MASK (mascara_destino) (IP_salida/siguiente salto) [METRIC metrica] [IF interfaz]: Modifica la metrica, o la puerta de enlace en una ruta existente
18.SIMULADORES DE RED
Packet Tracer es la herramienta de aprendizaje y simulación de redes interactiva para los instructores y alumnos de Cisco CCNA. Esta herramienta les permite a los usuarios crear topologías de red, configurar dispositivos, insertar paquetes y simular una red con múltiples representaciones visuales. Packet Tracer se enfoca en apoyar mejor los protocolos de redes que se enseñan en el currículum de CCNA.
Este producto tiene el propósito de ser usado como un producto educativo que brinda exposición a la interfaz comando – línea de los dispositivos de Cisco para practicar y aprender por descubrimiento.
Packet Tracer 6.0 es la última versión del simulador de redes de Cisco Systems, herramienta fundamental si el alumno está cursando el CCNA o se dedica al networking.
En este programa se crea la topología física de la red simplemente arrastrando los dispositivos a la pantalla. Luego clickando en ellos se puede ingresar a sus consolas de configuración. Allí están soportados todos los comandos del Cisco OS e incluso funciona el "tab completion". Una vez completada la configuración física y lógica de la net, también se puede hacer simulaciones de conectividad (pings, traceroutes, etc) todo ello desde las misma consolas incluidas.
Una de las grandes ventajas de utilizar este programa es que permite "ver" (opción "Simulation") cómo deambulan los paquetes por los diferentes equipos (switchs, routers, etc), además de poder analizar de forma rápida el contenido de cada uno de ellos en las diferentes "capas".
Soporta los siguientes protocolos:- HTTP, TCP/IP, Telnet, SSH, TFTP, DHCP y DNS.
- TCP/UDP, IPv4, IPv6, ICMPv4 e ICMPv6.
- RIP, EIGRP, OSPF Multiárea, enrutamiento estático y redistribución de rutas.
- Ethernet 802.3 y 802.11, HDLC, Frame Relay y PPP.
- ARP, CDP, STP, RSTP, 802.1q, VTP, DTP y PAgP, Polly Mkt.
Nuevos recursos, actividades y demostraciones:
- OSPF, IPv6, SSH, RSTP, Frame Relay, VLAN's, Spanning Tree, Mike mkt etc.
No soporta IGRP y los archivos hechos con Packet Tracer 5 no son compatibles con las versiones anteriores.
(ejemplo)
