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CISCO CCNA EXPLORATION 4.0 AspectosBsicodeInterworking
0 INTRODUCCIONALCURSO0.0.1 Introduccion
BienvenidoBienvenidoalcursoAspectosbsicosdenetworkingdeCCNAExploration.Elobjetivodeestecursoespresentarlosconceptosytecnologasbsicosdenetworking.Estematerialenlneadelcursoloayudaradesarrollarlasaptitudesnecesariasparaplaneareimplementarpequeasredesenunagamadeaplicaciones.Lasaptitudesespecficasqueseabarcanencadacaptulosedescribenaliniciodelmismo.MsquesloinformacinEsteambientedeaprendizajeasistidoporPCesunaparteimportantedelaexperienciatotaldelcursoparaestudianteseinstructoresdelaAcademiadeNetworking.Estematerialenlneadelcursoestdiseadoparautilizarsejuntoconmuchasotrasherramientasyactividadesinstructivas.Porejemplo:
presentacionesenclase,debatesyprcticaconsuinstructor,
prcticasdelaboratorioqueusanequiposderedesdentrodelauladelaAcademiadeNetworking,
evaluacionesenlneayunlibrodecalificacionesparacotejar,
laherramientadesimulacinPacketTracer4.1,o
softwareadicionalparaactividadesenclase.
UnacomunidadglobalCuandoparticipaenlaAcademiadeNetworking,sesumaaunacomunidadglobalconectadaportecnologasyobjetivosencomn.Elprogramacuentaconlaparticipacindeescuelas,instituciones,universidadesyotrasentidadesdemsde160pases.ParaverlacomunidaddelaAcademiadeNetworkingglobalvisitehttp://www.academynetspace.com.Elmaterialdeestecursoincluyeunaampliagamadetecnologasquefacilitanlaformadetrabajar,vivir,jugaryaprenderdelaspersonas,comunicndosemediantevoz,vdeoyotrosdatos.LaredeInternetafectanalaspersonasdedistintasmanerasenlasdistintaspartesdelmundo.Sibienhemostrabajadoconinstructoresdetodoelmundoparacrearestematerial,esimportantequetrabajeconsuinstructorycompaerosparaqueelmaterialdeestecursoseapliqueasusituacinlocal.MantngasecomunicadoEstematerialdeinstruccinenlnea,comoelrestodelasherramientasdelcurso,sonpartedealgomsgrande:laAcademiadeNetworking.Podrencontrarelportaldeladministrador,instructoryestudiantedelprogramaenhttp://www.cisco.com/web/learning/netacad/index.html.Alltendraccesoalasdemsherramientasdelprogramacomoelservidordeevaluacinylalibretadecalificacionesdelestudiante,aligualqueaactualizacionesinformativasyotrosenlacesrelevantes.
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MindWideOpenUnobjetivoimportanteenlaeducacinesenriqueceralestudiante(austed),ampliandoloquesabeypuedehacer.Sinembargo,esimportantecomprenderqueelmaterialdeinstruccinyelinstructorslopuedenfacilitarleelproceso.Usteddebecomprometerseaaprendernuevasaptitudes.Acontinuacinencontraralgunassugerenciasqueloayudarnaaprenderycrecer.1.Tomenotas.Losprofesionalesdelcampodenetworkinggeneralmentetienendiariosdeingenieraendondeanotanlascosasqueobservanyaprenden.Latomadenotasesimportantecomoayudaparamejorarsucomprensinconelpasardeltiempo.2.Reflexione.Elcursoproporcionainformacinquelepermitircambiarloquesabeyloquepuedehacer.Amedidaquevayaavanzandoenelcurso,pregntesequcosastienensentidoyculesno.Hagapreguntascuandoalgoresulteconfuso.Intenteaveriguarmssobrelostemasqueleinteresan.Sinoestseguroporquseenseaalgo,pregnteleasuinstructoroaunamigo.Piensecmosecomplementanlasdistintaspartesdelcurso.3.Practique.Aprendernuevasaptitudesrequieredeprctica.Creemosquepracticarestanimportanteparaelelearningqueledimosunnombreespecial.LollamamoseDoing.EsmuyimportantequerealicelasactividadesdelmaterialdeinstruccinenlneayquetambinrealicelasactividadesdelPacketTracerylasprcticasdelaboratorio.4.Practiquenuevamente.Algunavezpensquesabacmohaceralgoyluego,cuandollegelmomentodedemostrarloenunapruebaoeneltrabajo,descubriqueenrealidadnohabaaprendidobiencmohacerlo?Comocuandoseaprendecualquiernuevahabilidad,comoundeporte,unjuegoounidioma,aprenderunaaptitudprofesionalrequierepacienciaymuchaprcticaantesdequepuedadecirquerealmentelahaaprendido.Elmaterialdeinstruccinenlneadeestecursolebrindaoportunidadesparapracticarmuchodistintasaptitudes.Aprovchelasalmximo.TambinpuedetrabajarconsuinstructorparaampliarelPacketTraceryotrasherramientasparaprcticaadicionalsegnseanecesario.5.Ensee.Generalmente,ensearleaunamigoocolegaesunabuenaformadereforzarsupropioaprendizaje.Paraensearbien,debercompletarlosdetallesquepuedehaberpasadoporaltoenlaprimeralectura.Lasconversacionessobreelmaterialdelcursoconcompaeros,colegasyelinstructorpuedenayudarloafijarlosconocimientosdelosconceptosdenetworking.6.Realicecambiosamedidaqueavanza.Elcursoestdiseadoparaproporcionarcomentariosmedianteactividadesycuestionariosinteractivos,elsistemadeevaluacinenlneayatravsdeinteraccionesestructuradasconsuinstructor.Puedeutilizarestoscomentariosparaentendermejorculessonsusfortalezasydebilidades.Siexisteunreaenlaquetieneproblemas,concntreseenestudiaropracticarmsesarea.Solicitecomentariosadicionalesasuinstructoryaotrosestudiantes.ExploreelmundodenetworkingEstaversindelcursoincluyeunaherramientaespecialllamadaPacketTracer4.1.ElPacketTraceresunaherramientadeaprendizajedenetworkingqueadmiteunaampliagamadesimulacionesfsicasylgicas.Tambinofreceherramientasdevisualizacinparaayudaraentenderloscomponentesinternosdeunared.
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LasactividadespreelaboradasdelPacketTracerconsistenensimulacionesdered,juegos,actividadesydesafosquebrindanunaampliagamadeexperienciasdeaprendizaje.CreesuspropiosmundosTambinpuedeusarelPacketTracerparacrearsuspropiosexperimentosysituacionesdered.Esperamosque,coneltiempo,utilicePacketTracernoslopararealizarlasactividadesdesarrolladaspreviamente,sinotambinparaconvertirseenautor,exploradoreinvestigador.LosmaterialesdelcursoenlneaincluyenactividadesparaPacketTracerqueseejecutanencomputadorasconsistemasoperativosWindowssiPacketTracerestinstalado.EstaintegracintambinpuedefuncionarenotrossistemasoperativosqueusanlaemulacindeWindows.DescripcingeneraldelcursoComoelttulodelcursoloindica,secentraenelaprendizajedelosaspectosfundamentalesdenetworking.Enestecurso,aprenderlashabilidadesprcticasyconceptualesqueconstituyenlabaseparaentenderlobsicodelasredes.Primero,compararlacomunicacinhumanaconladeredyobservarlassemejanzas.Luego,sepresentarnlosdosmodelosprincipalesqueseusanparaplaneareimplementarredes:OSIyTCP/IP.Lograrentenderelmtodo"encapas"delasredesyexaminarlascapasOSIyTCP/IPendetalleparaentendersusfuncionesyservicios.Sefamiliarizarconlosdistintosdispositivosdered,esquemasdedireccionamientoderedyfinalmenteconlostiposdemediosqueseusanparatransmitirdatosatravsdelared.Enestecurso,adquirirexperienciausandolasherramientasyutilidadesderedes,comoelPacketTraceryWireshark,paraexplorarprotocolosyconceptosderedes.Estasherramientasloayudarnacomprendercmofluyenlosdatosenunared.Tambinseutilizauna"Internetmodelo"especialparaproporcionarunentornodepruebaenelquesepuedaanalizaryobservarunrangodeserviciosydatosdered.Captulo1:ElCaptulo1presentalostemasfundamentalesdelacomunicacinycmolasredeshancambiadonuestrasvidas.Sepresentarnlosconceptosderedes,datos,Redesderealocal(LAN),Redesdereaextensa(WAN),Calidaddeservicio(QoS),problemasdeseguridad,serviciosdecolaboracinderedyactividadesdelPacketTracer.Enloslaboratorios,aprenderaconfigurarunwikiyestablecerunasesindemensajerainstantnea.Captulo2:ElCaptulo2secentraencmosemodelanyseutilizanlasredes.SepresentarnlosmodelosOSIyTCP/IPyelprocesodeencapsulacindedatos.SeexplicarlaherramientaderedWireshark,queseusaparaanalizareltrficodered,yseexplorarnlasdiferenciasentreunaredrealyunasimulada.Enlaprcticadelaboratoriodesarrollarsuprimerared:unapequearedpeertopeer.Captulo3:Medianteelusodeunmtododescendenteparaensearnetworking,elCaptulo3lepresentalacapadelmodeloderedsuperior,lacapadeaplicacin.Enestecontexto,explorarlainteraccindeprotocolos,serviciosyaplicaciones,conunenfoqueenHTTP,DNS,DHCP,SMTP/POP,TelnetyFTP.Enloslaboratorios,practicarlainstalacindeuncliente/servidorWebyusarWiresharkparaanalizareltrficodered.LasactividadesdePacketTracerlepermitenexplorarcmooperanlosprotocolosenlacapadeaplicacin.
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Captulo4:ElCaptulo4presentalacapadetransporteysecentraencmolosprotocolosTCPyUDPseutilizanenlasaplicacionescomunes.EnlasprcticasdelaboratorioyactividadesincorporarelusodeWireshark,elcomandodelasutilidadesdeWindowsnetstatyPacketTracerparainvestigarestosdosprotocolos.Captulo5:ElCaptulo5presentalacapaderedOSI.Examinarlosconceptosdedireccionamientoyenrutamiento,yaprendersobreladeterminacinderuta,lospaquetesdedatosyelprotocoloIP.Alfinalizarestecaptulo,configurarhostsparaaccederalaredlocalyexplorartablasdeenrutamiento.Captulo6:EnelCaptulo6,secentrareneldireccionamientoderedendetalleyaprendercmousarlamscaradedirecciones,olongituddelprefijo,paradeterminarlacantidaddesubredesyhostsdeunared.TambinsepresentarnlasherramientasICMP(ProtocolodemensajesdecontroldeInternet),comocomandopingytrace.Captulo7:ElCaptulo7analizalosserviciosproporcionadosporlacapadeenlacededatos.SedestacalaimportanciaenlosprocesosdeencapsulacinqueseproducenmientraslosdatosviajanatravsdelaLANylaWAN.Captulo8:ElCaptulo8presentalacapafsica.Descubrircmolosdatosenvansealesysecodificanparaviajarporlared.Conocersobreelanchodebandayademssobrelostiposdemediosysusconectoresasociados.Captulo9:EnelCaptulo9analizarlastecnologasyoperacindeEthernet.UtilizarWireshark,lasactividadesdePacketTracerylosejerciciosdelaprcticadelaboratorioparaexplorarEthernet.Captulo10:ElCaptulo10secentraeneldiseoyelcableadodeunared.Implementarlosconocimientosyaptitudesdesarrolladosenloscaptulosanterioresparadeterminarqucablessonlosadecuados,cmoconectarlosdispositivosydesarrollarunesquemadedireccionamientoyprueba.Captulo11:EnelCaptulo11conectaryconfigurarunapequearedutilizandoloscomandosIOSdeCiscopararoutersyswitches.Cuandofinaliceesteltimocaptulo,estarpreparadopararealizarloscursosdeEnrutamientooConmutacindeCCNAExploration.WiresharkesunamarcacomercialregistradadeGeraldCombs.
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1Lavidaenunmundocentradoenlared1.0INTRODUCCIONDELCAPITULO
1.0.1
IntroduccindelcapituloEnlaactualidadnosencontramosenunmomentodecisivorespectodelusodelatecnologaparaextenderypotenciarnuestraredhumana.LaglobalizacindeInternetsehaproducidomsrpidodeloquecualquierahubieraimaginado.Elmodoenqueseproducenlasinteraccionessociales,comerciales,polticasypersonalescambiaenformacontinuaparaestaraldaconlaevolucindeestaredglobal.Enlaprximaetapadenuestrodesarrollo,losinnovadoresusarnInternetcomopuntodeinicioparasusesfuerzos,creandonuevosproductosyserviciosdiseadosespecficamenteparaaprovecharlascapacidadesdelared.Mientraslosdesarrolladoresempujanloslmitesdeloposible,lascapacidadesdelasredesinterconectadasqueformanInternettendrnunafuncincadavezmsimportanteenelxitodeesosproyectos.Estecaptulopresentalaplataformadelasredesdedatos,delascualesdependencadavezmsnuestrasrelacionessocialesydenegocios.Elmaterialpresentalasbasesparaexplorarlosservicios,lastecnologasylosproblemasqueenfrentanlosprofesionalesderedmientrasdisean,desarrollanymantienenlaredmoderna.Enestecaptulo,aprendera:
describircmolasredesinfluyenennuestravidacotidiana,
describirlafuncindelareddedatosenlaredhumana,
identificarloscomponentesclavedecualquierreddedatos,
identificarlasoportunidadesylosdesafosquepresentanlasredesconvergentes,
describirlascaractersticasdelasarquitecturasdered:toleranciaafallas,escalabilidad,calidadde
servicioyseguridad,e
instalaryusarclientesIRC(InternetRelayChat)yunservidorWiki.
11.1. LACOMUNICACINENUNMUNDOCENTRADOENLARED1.1.1
Redesquerespaldanlaformaquevivimos
Entretodosloselementosesencialesparalaexistenciahumana,lanecesidaddeinteractuarestpordebajodelanecesidaddesustentarlavida..Lacomunicacinescasitanimportanteparanosotroscomoelaire,elagua,losalimentosyunlugarparavivir.Losmtodosqueutilizamosparacompartirideaseinformacinestnenconstantecambioyevolucin.Mientraslaredhumanaestuvolimitadaaconversacionescaraacara,elavancedelosmedioshaampliadoelalcancedenuestrascomunicaciones.Desdelaprensaescritahastalatelevisin,cadanuevodesarrollohamejoradolacomunicacin.Aligualqueconcadaavanceenlatecnologadecomunicacin,lacreacineinterconexinderedesdedatosslidastieneunprofundoefecto.Lasprimerasredesdedatosestabanlimitadasaintercambiarinformacinbasadaencaracteresentresistemasinformticosconectados.Lasredesactualesevolucionaronparaagregarlevoz,flujosdevideo,textoygrficos,alosdiferentestiposdedispositivos.Lasformasdecomunicacinanteriormenteindividualesydiferentesseunieronenunaplataformacomn.Estaplataformaproporcionaaccesoaunaampliavariedaddemtodosdecomunicacinalternativosynuevosquepermitenalaspersonasinteractuardirectamenteconotrasenformacasiinstantnea.LanaturalezainmediatadelascomunicacionesenInternetalientalaformacindecomunidadesglobales.Estascomunidadesmotivanlainteraccinsocialquedependedelaubicacinoelhusohorario.
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ComunidadglobalEsquizselagentedecambioactualmentemssignificativodelmundo,yaqueayudaacrearunmundoenelcuallasfronterasnacionales,lasdistanciasgeogrficasylaslimitacionesfsicassonmenosrelevantesypresentancadavezmenosobstculos.Lacreacindecomunidadesenlneaparaelintercambiodeideaseinformacintieneelpotencialdeaumentarlasoportunidadesdeproductividadentodoelplaneta.DebidoaqueInternetconectaalaspersonasypromuevelacomunicacinsinlmites,presentalaplataformadondeejecutarnegocios,trataremergencias,informaralaspersonasyrespaldarlaeducacin,lascienciasyelgobierno.EsincreblelarapidezconlaqueInternetllegaserunaparteintegraldenuestrarutinadiaria.Lacomplejainterconexindedispositivosymedioselectrnicosqueabarcalaredesevidenteparalosmillonesdeusuariosquehacendestaunapartepersonalyvaliosadesusvidas.Lasredesdedatosquefueronalgunavezeltransportedeinformacinentrenegociossereplanificaronparamejorarlacalidaddevidadetodaslaspersonas.Eneltranscursodelda,losrecursosdisponiblesenInternetpuedenayudarloa:
decidircmovestirseconsultandoenlnealascondicionesactualesdelclima,
buscarelcaminomenoscongestionadohaciasudestinoobservandovdeosdecmarasWebque
muestranelclimayeltrfico,
consultarsuestadodecuentabancarioypagarelectrnicamentelasboletas,
recibiryenviarcorreoelectrnicoorealizarunallamadatelefnicaatravsdeInternetduranteel
almuerzoenunbarconInternet,
obtenerinformacinsobrelasaludyconsejossobrenutricindepartedeexpertosdetodoelmundoy
compartirenunforoesainformacinotratamientos,
descargarnuevasrecetasytcnicasdecocinaparacrearcenasfabulosas,o
enviarycompartirsusfotografas,vdeoscaserosyexperienciasconamigosoconelmundo.
MuchosusosdeInternethabransidodifcilesdeimaginarslounospocosaosatrs.Tome,porejemplo,laexperienciadeunapersonaquepublicaunvdeomusicalcasero:Miobjetivoesrealizarmispropiaspelculas.Unda,miamigaAdiyyohicimosunvideosorpresaparaelcumpleaosdesunovio.Nosgrabamos,hicimosmmicaconunacancinybailamos.Luegodijimos,porqunopublicarloenlaWeb?Bueno,lareaccinfueenorme.Hastaelmomentomsde9millonesdepersonaslavisitaronyeldirectordecineKevinSmithhastahizounabreveparodia.Nosquatrajoalagentealvideo.Talvezsusimplezaolacancin.Talvezporqueesespontneoydivertido,yhacesentirbienalaspersonas.Nolos.Peroloquessesquepuedohacerloquemegustaycompartirloenlneaconmillonesdepersonasdetodoelmundo.Lonicoquenecesitoesmicomputadora,micmaradevdeodigitalyalgnsoftware.Yesoesalgoincreble.
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1.1.2
EjemplosdelasherramientasdecomunicacinmaspopularesLaexistenciayadopcinmasivadeInternetabrieronpasoanuevasformasdecomunicacinquepermitieronalaspersonascrearinformacinquepuedeserconsultadaporunaaudienciaglobal.MensajerainstantneaLamensajerainstantnea(IM,Instantmessaging)esunaformadecomunicacinentiemporealentredosomspersonasenformadetextoescrito.Eltextosetransmitemediantecomputadorasconectadaspormediodeunaredinternaprivadaounaredpblica,comoporejemploInternet.DesarrolladaapartirdelosserviciosdeInternetRelayChat(IRC),IMincorporacaractersticascomolatransferenciadearchivos,comunicacinporvozyvideo.Aligualqueunemail,IMenvaunregistroescritodelacomunicacin.Sinembargo,mientrasquelatransmisindeemailsavecesseretrasa,losmensajesdeIMserecibeninmediatamente.LaformadecomunicacinqueusalaIMsedenominacomunicacinentiemporeal.Weblogs(blogs)LosweblogssonpginasWebfcilesdeactualizaryeditar.AdiferenciadelossitiosWebcomerciales,creadosporexpertosprofesionalesencomunicacin,losblogsproporcionanatodaslaspersonasunmedioparacomunicarsusopinionesaunaaudienciaglobalsintenerconocimientostcnicossobrediseoWeb.Hayblogscasisobrecualquiertemaqueunopuedaimaginar,ygeneralmenteseformancomunidadesdepersonasatravsdeautorespopularesdeblogs.WikisLaswikissonpginasWebqueungrupodepersonaspuedeeditaryvisualizar.Mientrasunblogesmscomoundiarioindividual,personal,unawikiesunacreacindegrupo.Comotal,puedeestarsujetaaunarevisinyedicinmsextensa.Aligualquelosblogs,laswikispuedencrearseenetapas,porcualquierpersona,sinelpatrociniodeunaimportanteempresacomercial.ExisteunawikipblicallamadaWikipediaqueseesttransformandoenunrecursoextenso,unaenciclopediaenlneadetemascontribuidospblicamente.Laspersonasyorganizacionesprivadastambinpuedencrearsuspropiaswikisparacapturarlainformacinrecopiladasobreuntemaenparticular.Muchasempresasutilizanwikiscomoherramientadecolaboracininterna.ConInternetgloballagentedecualquiercredopuedeparticiparenwikisypuedeagregarsuspropiasperspectivasyconocimientosenunrecursocompartido.PodcastingPodcastingesunmediobasadoenaudioqueoriginalmentepermitaalaspersonasgrabaryconvertiraudioparautilizarloconlosiPod(undispositivopequeoyporttilparareproduccindeaudiofabricadoporApple).Lacapacidaddegrabaraudioyguardarloenunarchivodecomputadoranoesunanovedad.Sinembargo,elpodcastingpermitealaspersonasdifundirsusgrabacionesaunavastaaudiencia.ElarchivodeaudiosecolocaenunsitioWeb(oblogowiki)desdedondeotraspersonaspuedendescargarloyreproducirloensuscomputadorasdeescritoriooporttilesyensusiPod.HerramientasdecolaboracinLasherramientasdecolaboracinpermitenalaspersonastrabajarconjuntamenteycompartirdocumentos.Sinlasrestriccionesdeubicacinnihusohorario,laspersonasconectadasaunsistemacompartidopuedenhablarentreellos,compartirtextos,grficosyeditardocumentosenformaconjunta.Conlasherramientasdecolaboracinsiempredisponibles,lasorganizacionespuedenrpidamentecompartirinformacinylograrlosobjetivos.Laampliadistribucindelasredesdedatospermitequelaspersonasenubicacionesremotaspuedancontribuirdeigualmaneraconlaspersonasubicadasenloscentrosdegranpoblacin.
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1.1.3
RedesquerespaldanlaformaenqueaprendemosComunicacin,colaboracinycompromisosonloscomponentesbsicosdelaeducacin.Lasinstitucionesseesfuerzancontinuamenteparamejorarestosprocesosymaximizarladiseminacindelconocimiento.Redesconfiablesyslidasrespaldanyenriquecenlasexperienciasdeaprendizajedelosestudiantes.Estasredesenvanmaterialdeaprendizajeenunaampliavariedaddeformatos.Losmaterialesdeaprendizajeincluyenactividadesinteractivas,evaluacionesycomentarios.LoscursosenviadosutilizandorecursosdeInternetoderedgeneralmentesedenominanexperienciasdeaprendizajeenlneaoelearning.Ladisponibilidaddelsoftwareeducativodeelearningmultipliclosrecursosdisponiblesparaestudiantesentodomomento.Losmtodosdeaprendizajetradicionalesprincipalmenteproporcionandosfuentesdeconocimientodesdelascualeslosestudiantespuedenobtenerinformacin:ellibrodetextoyelinstructor.Estasdosfuentessonlimitadas,tantoenelformatocomoenlatemporizacindelapresentacin.Porlocontrario,loscursosenlneapuedencontenervoz,datosyvideos,yseencuentrandisponiblesparalosestudiantesacualquierhorayentodolugar.Losestudiantespuedenutilizarenlacesadiferentesreferenciasyexpertosenlamateriaparamejorarsuexperienciadeaprendizaje.Losforosogruposdediscusinpermitenalestudiantecolaborarconelinstructor,conotrosestudiantesdelaclaseeinclusoconestudiantesdetodoel
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mundo.Loscursoscombinadospuedenincluirclasesguiadasporuninstructorconsoftwareeducativoenlneaparaproporcionarlomejordelosmtodosdeentrega.Elaccesoaunainstruccindealtacalidadnoestrestringidoaestudiantesquevivencercadellugardeinstruccin.Elaprendizajeadistanciaenlneaeliminlasbarrerasgeogrficasymejorlaoportunidaddelosestudiantes.ElProgramadelaAcademiadeNetworkingdeCisco,queofreceestecurso,esunejemplodeexperienciadeaprendizajeglobalenlnea.Elinstructorproporcionaunprogramayestableceuncronogramapreliminarparacompletarelcontenidodelcurso.ElProgramadelaAcademiacomplementalosconocimientosdelinstructorconuncurrculuminteractivoqueproporcionamuchasmanerasdeexperienciasdeaprendizaje.Elprogramaproporcionatexto,grficos,animacionesyunaherramientadeentornodenetworkingsimuladollamadaPacketTracer.PacketTracerofreceunaformadecrearrepresentacionesvirtualesderedesydeemularmuchasdelasfuncionesdelosdispositivosdered.Losestudiantessepuedencomunicarconelinstructoryconsuscompaerosatravsdeherramientasenlnea,comoelcorreoelectrnico,tablerosdediscusinodeboletn,salasdechatymensajerainstantnea.Losenlacesproporcionanaccesoalosrecursosdeaprendizajefueradelsoftwareeducativo.ElearningcombinadoproporcionalosbeneficiosdelaprendizajeasistidoporPCyalavezmantienelasventajasdelcurrculumguiadoporelinstructor.Losestudiantestienenlaoportunidaddetrabajarenlneaasupropioritmoyniveldeaptitud,inclusoconaccesoalinstructoryaotrosrecursosenvivo.Ademsdelosbeneficiosparaelestudiante,lasredestambinmejoraronlagestinyadministracindeloscursos.Algunasdeestasfuncionesenlneason:inscripcin,entregadeevaluacionesylibrosdecalificaciones.Enelmundoempresarial,elusoderedesparaproporcionarcapacitacineconmicayeficientealosempleadosestsiendocadavezmsaceptado.Lasoportunidadesdeaprendizajeenlneapuedendisminuireltransportecostosoyprolongado,einclusoasegurarquetodoslosempleadosestncorrectamentecapacitadospararealizarsustareasdemaneraproductivaysegura.Laentregayelsoftwareeducativoenlneaofrecenmuchosbeneficiosalasempresas.Entrelosbeneficiosseencuentran:Materialesprecisosyactualesdecapacitacin.Lacolaboracinentredistribuidores,fabricantesdeequiposyproveedoresdecapacitacinaseguralaactualizacindelsoftwareeducativoconlosltimosprocesosyprocedimientos.Unavezquesecorrigenloserroresencontradosenlosmateriales,inmediatamenteseponenadisposicindelosempleadoslosnuevoscursos.Disponibilidaddecapacitacinparaunaampliaaudiencia.Lacapacitacinenlneanodependedehorariosdeviaje,deladisponibilidaddelinstructornideltamaofsicodelaclase.Alosempleadosselespuededarplazosenloscualesdebencompletarlacapacitacinyellospuedenaccederaloscursoscuandolesseaconveniente.Calidadconsistentedeinstruccin.Lacalidaddelainstruccinnovaradelamismamaneraquesidiferentesinstructoresdictaranuncursoenpersona.Elcurrculumenlneaproporcionauncentrodeinstruccinconsistentealcuallosinstructorespuedenagregarexperienciaadicional.Reduccindecostos.Ademsdereducirelcostodeviajesyenconsecuenciaeltiempoperdido,existenotrosfactoresdereduccindecostosparaempresasrelacionadosconlacapacitacinenlnea.Generalmenteesmseconmicorevisaryactualizarelsoftwareeducativoenlneaqueactualizarelmaterialenpapel.Tambinsereducenoeliminanlasinstalacionespararespaldarlacapacitacinenpersona.
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Muchasempresastambinofrecencapacitacindeclientesenlnea.Estecursopermitealosclientesutilizardelamejormaneralosproductosyserviciosproporcionadosporlaempresa,reduciendollamadasalaslneasdeayudaoaloscentrosdeservicioalcliente.
1.1.4
RedesquerespaldanlaformaenquetrabajamosEnprincipio,lasempresasutilizabanredesdedatospararegistraryadministrarinternamentelainformacinfinanciera,lainformacindelclienteylossistemasdenminadeempleados.Lasredescomercialesevolucionaronparapermitirlatransmisindediferentestiposdeserviciosdeinformacin,comoemail,video,mensajeraytelefona.Lasintranets,redesprivadasutilizadassloporunaempresa,lespermitencomunicarseyrealizartransaccionesentreempleadosysucursalesglobales.Lascompaasdesarrollanextranetsointernetworkextendidasparabrindarlesalosproveedores,fabricantesyclientesaccesolimitadoadatoscorporativosparaverificarestados,inventarioylistasdepartes.Enlaactualidad,lasredesofrecenunamayorintegracinentrefuncionesyorganizacionesrelacionadasquelaqueeraposibleenelpasado.Observeestosescenariosdenegocios.UngranjerodetrigoenAustraliautilizaunacomputadoraporttilconunSistemadeposicionamientoglobal(GPS)paraplantaruncultivoconprecisinyeficacia.Enlapocadelacosecha,elgranjeropuedecoordinarlacosechacontandocontransportadoresdegranoseinstalacionesdealmacenamiento.Atravsdelatecnologainalmbricaeltransportadordegranospuedemonitorearelvehculoenrutaparalograrlamejoreficienciadelcombustibleyunaoperacinsegura.Loscambiosenelestadosepuedendelegarinstantneamentealconductordelvehculo.Lostrabajadoresadistancia,denominadosteletrabajadoresoempleadosadistancia,utilizanserviciosdeaccesoremotosegurodesdeelhogaromientrasviajan.Lareddedatoslespermitentrabajarcomosiestuvieranensupropiolugardetrabajo,conaccesoatodaslasherramientasbasadasenreddisponiblespararealizarsustareas.Puedenorganizarseconferenciasyreunionesvirtualesinclusoconpersonasenubicacionesremotas.Laredproporcionacapacidadesdeaudioyvideoparaquetodoslosparticipantespuedanverseyescucharse.Lainformacindeesasreunionespuedegrabarseenunawikioblog.Lasversionesmsrecientesdeagendaydeminutassepuedencompartirapenassoncreadas.Haymuchashistoriasquedemuestranlasformasinnovadorasenqueseutilizanlasredesparahacernosmsexitososenellugardetrabajo.AlgunasdeesassituacionesseencuentrandisponiblesenelsitioWebdeCiscoenhttp://www.cisco.com
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1.1.5
RedesquerespaldanlaformaenquejugamosLaadopcingeneralizadadeInternetporlasindustriasdeviajeyentretenimientomejoralaposibilidaddedisfrutarycompartirdiferentesformasderecreacin,sinimportarlaubicacin.Esposibleexplorarlugaresenformainteractivaqueantessobamosvisitar,comotambinpreverlosdestinosrealesantesderealizarunviaje.Losdetallesylasfotografasdeestasaventuraspuedenpublicarseenlneaparaqueotroslosvean.
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Internettambinseutilizaparaformastradicionalesdeentretenimiento.Escuchamosartistasgrabados,vemosodisfrutamosdeavancesdepelculas,leemoslibroscompletosydescargamosmaterialparaaccederluegosinconexin.Loseventosdeportivosylosconciertosenvivopuedenpresenciarsemientrassuceden,ograbarseyversecuandolodesee.Lasredespermitenlacreacindenuevasformasdeentretenimiento,comolosjuegosenlnea.Losjugadoresparticipanencualquierclasedecompetenciaenlneaquelosdiseadoresdejuegospuedanimaginar.Competimosconamigosyadversariosdetodoelmundocomosiestuviramosenlamismahabitacin.Inclusolasactividadessinconexinsonmejoradasconlosserviciosdecolaboracinenred.Lascomunidadesglobalesdeintershancrecidorpidamente.Compartimosexperienciascomunesyhobbiesfueradenuestrovecindario,ciudadoregin.Losfanticosdeldeportecompartenopinionesyhechossobresusequiposfavoritos.Loscoleccionistasmuestranvaliosascoleccionesyrecibencomentariosdeexpertos.Losmercadosylossitiosdesubastaenlneabrindanlaoportunidaddecomprar,venderycomercializartodotipodemercanca.Enlaredhumanapodemosdisfrutarcualquierformaderecreacin,lasredesmejorannuestraexperiencia.
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1.2LACOMUNICACIN:PARTEESENCIALDENUESTRASVIDAS
1.2.1Queslacomunicacin?
Lacomunicacinennuestravidacotidianatienediferentesformasyexisteenmuchosentornos.TenemosdiferentesexpectativassegnsiestamosconversandoporInternetoparticipandodeunaentrevistadetrabajo.Cadasituacintienesucomportamientoyestilocorrespondiente.
Establecimientodereglas
Antesdecomenzaracomunicarnos,establecemosreglasoacuerdosquerigenlaconversacin.Estasreglasoprotocolosdebenrespetarseparaqueelmensajeseenveycomprendacorrectamente.Algunosdelosprotocolosquerigenconxitolascomunicacioneshumanasson:
emisoryreceptoridentificados,
mtododecomunicacinconsensuado(caraacara,telfono,carta,fotografa),
idiomaygramticacomunes, velocidadypuntualidadenlaentrega,y
requisitosdeconfirmacinoacusederecibo.
Lasreglasdecomunicacinpuedenvariarsegnelcontexto.Siunmensajetransmiteunhechooconceptoimportante,senecesitaunaconfirmacindequeelmensajeserecibiycomprendicorrectamente.Losmensajesmenosimportantespuedennorequeriracusedereciboporpartedelreceptor.
Lastcnicasutilizadasenlascomunicacionesderedcompartenestosfundamentosconlasconversacioneshumanas.Sepresuponenalgunasreglasdebidoaquemuchosdelosprotocolosdecomunicacinhumanasonimplcitosyestnarraigadosennuestracultura.Alestablecerlasredesdedatos,esnecesariosermuchomsexplcitosobrelaformaenqueserealizanyjuzganconxitolascomunicaciones.
1.2.2Calidaddelascomunicaciondes
Lacomunicacinentreindividuosestdestinadaaserexitosacuandoelsignificadodelmensajecomprendidoporelreceptorcoincideconelsignificadodelemisor.
Paralasredesdedatos,utilizamoslosmismoscriteriosbsicosqueparajuzgarelxito.Sinembargo,debidoaqueunmensajesetrasladaporlared,muchosfactorespuedenevitarqueelmensajelleguealreceptorodistorsionarelsignificadopretendido.Estosfactorespuedenserexternosointernos.
Factoresexternos
Losfactoresexternosqueafectanlacomunicacinestnrelacionadosconlacomplejidaddelaredyelnmerodedispositivosquedebeatravesarunmensajeparallegaraldestinofinal.
Losfactoresexternosqueafectanelxitodelascomunicacionesson:
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lacalidaddelarutaentreelemisoryelreceptor,
lacantidaddevecesqueelmensajetienequecambiarlaforma,
lacantidaddevecesqueelmensajetienequeserredireccionadooredirigido,y
lacantidaddemensajesadicionalesquesetransmitensimultneamenteenlareddecomunicacin,
lacantidaddetiempoasignadoparaunacomunicacinexitosa.
Factoresinternos
Losfactoresinternosqueinterfierenenlacomunicacinenredesestnrelacionadosconlanaturalezadelmensaje.
Diferentestiposdemensajespuedenvariarencomplejidadeimportancia.Losmensajesclarosyconcisossongeneralmentemsfcilesdeentenderquelosmensajescomplejos.Lascomunicacionesimportantesrequierendemsatencinparaasegurarsedequeelreceptorlascomprendacorrectamente.
Losfactoresinternosqueafectanlacomunicacinexitosaenlaredson:
eltamaodelmensaje, lacomplejidaddelmensaje,y
laimportanciadelmensaje.
Losmensajesgrandespuedenserinterrumpidosodemoradosendiferentespuntosdelared.Unmensajeconbajaimportanciaoprioridadpuedeperdersesilaredestsobrecargada.
Debenanticiparseycontrolarselosfactoresexternoseinternosqueafectanlarecepcindelmensajeparaasobtenerunacomunicacinenredexitosa.Seimplementaninnovacionesenelhardwareyenelsoftwaredelaredparagarantizarlacalidadyconfiabilidaddelascomunicacionesdered.
1.3LAREDCOMOPLATAFORMA
1.3.1Comunicacinatravsderedes
Podercomunicarseenformaconfiablecontodosentodaspartesesdevitalimportanciaparanuestravidapersonalycomercial.Pararespaldarelenvoinmediatodelosmillonesdemensajesqueseintercambianentrelaspersonasdetodoelmundo,confiamosenunaWebderedesinterconectadas.Estasredesdeinformacinodatosvaranentamaoycapacidad,perotodaslasredestienencuatroelementosbsicosencomn:
reglasyacuerdospararegularcmoseenvan,redireccionan,recibeneinterpretanlosmensajes,
losmensajesounidadesdeinformacinqueviajandeundispositivoaotro,
unaformadeinterconectaresosdispositivos,unmedioquepuedetransportarlosmensajesdeun
dispositivoaotro,y
losdispositivosdelaredquecambianmensajesentres.
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Laestandarizacindelosdistintoselementosdelaredpermiteelfuncionamientoconjuntodeequiposydispositivoscreadospordiferentescompaas.Losexpertosendiversastecnologaspuedencontribuirconlasmejoresideasparadesarrollarunaredeficientesintenerencuentalamarcaoelfabricantedelequipo.
1.3.2Elementosdeunared
Eldiagramamuestraloselementosdeunaredtpica,incluyendodispositivos,mediosyserviciosunidosporreglas,quetrabajanenformaconjuntaparaenviarmensajes.UtilizamoslapalabramensajescomountrminoqueabarcalaspginasWeb,losemails,losmensajesinstantneos,lasllamadastelefnicasyotrasformasdecomunicacinpermitidasporInternet.Enestecurso,aprenderemosacercadeunavariedaddemensajes,dispositivos,mediosyserviciosquepermitenlacomunicacindeesosmensajes.Aprenderemosademssobrelasreglasoprotocolosqueunenaestoselementosdered.
Enestecurso,seanalizarnmuchosdispositivosdered.Lainterconexinderedesesuntemaorientadogrficamenteylosconosseutilizancomnmentepararepresentarsusdispositivos.Enlaparteizquierdadeldiagramasemuestranalgunosdispositivoscomunesquegeneralmenteoriginanmensajesqueconstituyennuestracomunicacin.Estoincluyediversostiposdeequipos(semuestranconosdeunacomputadoradeescritorioydeunaporttil),servidoresytelfonosIP.Enlasredesderealocal,estosdispositivosgeneralmenteseconectanatravsdemediosLAN(concablesoinalmbricos).
Elladoderechodelafiguramuestraalgunosdelosdispositivosintermediosmscomunes,utilizadosparadireccionaryadministrarlosmensajesenlared,comoastambinotrossmboloscomunesdeinterconexinderedes.Lossmbolosgenricossemuestranpara:
Switch:eldispositivomsutilizadoparainterconectarredesderealocal,
Firewall:proporcionaseguridadalasredes,
Router:ayudaadireccionarmensajesmientrasviajanatravsdeunared,
Routerinalmbrico:untipoespecficoderouterquegeneralmenteseencuentraenredesdomsticas,
Nube:seutilizapararesumirungrupodedispositivosdered,susdetallespuedennoserimportantesen
esteanlisis,
Enlaceserial:unaformadeinterconexinWAN(Reddereaextensa),representadaporlalneaenformaderayo.
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Paraquefuncioneunared,losdispositivosdebenestarinterconectados.Lasconexionesderedpuedenserconcablesoinalmbricas.Enlasconexionesconcables,elmediopuedesercobre,quetransmitesealeselctricas,ofibraptica,quetransmitesealesdeluz.Enlasconexionesinalmbricas,elmedioeslaatmsferadelatierraoespacioylassealessonmicroondas.Losmediosdecobreincluyencables,comoelpartrenzadodelcabledetelfono,elcablecoaxialogeneralmenteconocidocomocabledepartrenzadonoblindado(UTP)deCategora5.Lasfibraspticas,hebrasfinasdevidriooplsticoquetransmitensealesdeluz,sonotraformademediosdenetworking.Losmediosinalmbricosincluyenconexionesinalmbricasdomsticasentreunrouterinalmbricoyunacomputadoraconunatarjetaderedinalmbrica,conexininalmbricaterrestreentredosestacionesdetierraocomunicacinentredispositivosentierraysatlites.EnunviajetpicoatravsdeInternet,unmensajepuedeviajarenunavariedaddemedios.
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Laspersonasgeneralmentebuscanenviaryrecibirdistintostiposdemensajesatravsdeaplicacionesinformticas;estasaplicacionesnecesitanserviciosparafuncionarenlared.AlgunosdeestosserviciosincluyenWorldWideWeb,email,mensajerainstantneaytelefonaIP.Losdispositivosinterconectadosatravsdemediosparaproporcionarserviciosdebenestargobernadosporreglasoprotocolos.Enelcuadroseenumeranalgunosserviciosyunprotocolovinculadoenformamsdirectaconeseservicio.
Losprotocolossonlasreglasqueutilizanlosdispositivosderedparacomunicarseentres.ActuamenteelestndardelaindustriaenredesesunconjuntodeprotocolosdenominadoTCP/IP(Protocolodecontroldetransmisin/ProtocolodeInternet).TCP/IPseutilizaenredescomercialesydomsticas,siendotambinelprotocoloprimariodeInternet.SonlosprotocolosTCP/IPlosqueespecificanlosmecanismosdeformateo,dedireccionamientoydeenrutamientoquegarantizanquenuestrosmensajesseanentregadosalosdestinatarioscorrectos.
Cerramosestaseccinconunejemploparavercmoloselementosderedes,dispositivos,mediosyservicios,estnconectadosmediantereglasparaenviarunmensaje.Laspersonasgeneralmenteimaginanlasredesenelsentidoabstracto.Creamosyenviamosunmensajedetextoyenformacasiinmediatasemuestraeneldispositivodedestino.Aunquesabemosqueentreeldispositivodeemisinyeldispositivoderecepcinhayunaredmediantelacualviajannuestrosmensajes,raramentepensamosentodaslaspartesypiezasqueformanesainfraestructura.
Mensajes
Enlaprimeraetapadelviajedesdelacomputadoraaldestino,elmensajeinstantneoseconvierteenunformatoquepuedetransmitirseenlared.Todoslostiposdemensajestienenqueserconvertidosabits,sealesdigitalescodificadasenbinario,antesdeserenviadosasusdestinos.Estoesassinimportarelformatodelmensajeoriginal:texto,video,vozodatosinformticos.Unavezqueelmensajeinstantneoseconvierteenbits,estlistoparaserenviadoalaredparasuremisin.
Dispositivos
ParacomenzaraentenderlasolidezycomplejidaddelasredesinterconectadasqueformanInternet,esnecesarioempezarporlomsbsico.Tomemoselejemplodelenvodemensajesdetextoconunprogramademensajerainstantneaenunacomputadora.Cuandopensamosenutilizarserviciosdered,generalmentepensamosenutilizarunacomputadoraparaaccederaellos.Perounacomputadoraesslountipodedispositivoquepuedeenviaryrecibirmensajesporunared.Muchosotrostiposdedispositivospuedenconectarsealaredparaparticiparenserviciosdered.Entreesosdispositivosseencuentrantelfonos,cmaras,sistemasdemsica,impresorasyconsolasdejuegos.
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Ademsdelacomputadora,haymuchosotroscomponentesquehacenposiblequenuestrosmensajesinstantneosseandireccionadosatravsdekilmetrosdecables,cablessubterrneos,ondasareasyestacionesdesatlitesquepuedanexistirentrelosdispositivosdeorigenydedestino.Unodeloscomponentescrticosenunareddecualquiertamaoeselrouter.Unrouterunedosomsredes,comounareddomsticaeInternet,ypasainformacindeunaredaotra.Losroutersenunaredfuncionanparaasegurarqueelmensajelleguealdestinodelamaneramsrpidayeficaz.
Medio
Paraenviarelmensajeinstantneoaldestino,lacomputadoradebeestarconectadaaunaredlocalinalmbricaoconcables.Lasredeslocalespuedeninstalarseencasasoempresas,dondepermitenacomputadorasyotrosdispositivoscompartirinformacinyutilizarunaconexincomnaInternet.
Lasredesinalmbricaspermitenelusodedispositivosconredesencualquierparte,enunaoficina,enunacasaeinclusivealairelibre.Fueradelacasaolaoficina,laredinalmbricaestdisponibleenzonasactivaspblicascomocafs,empresas,habitacionesdehotelesyaeropuertos.
Muchasdelasredesinstaladasutilizancablesparaproporcionarconectividad.Etherneteslatecnologaderedconcablemscomnenlaactualidad.Loshilos,llamadoscables,conectanlascomputadorasaotrosdispositivosqueformanlasredes.Lasredesconcablessonmejoresparatransmitirgrandescantidadesdedatosaaltavelocidadysonnecesariaspararespaldarmultimediadecalidadprofesional.
Servicios
Losserviciosderedsonprogramasdecomputacinquerespaldanlaredhumana.Distribuidosentodalared,estosserviciosfacilitanlasherramientasdecomunicacinenlneacomoemails,forosdediscusin/boletines,salasdechatymensajerainstantnea.Porejemplo:enelcasounserviciodemensajerainstantneaproporcionadopordispositivosenlanube,debeseraccesibletantoparaelemisorcomoparaelreceptor.
LasReglas
Aspectosimportantesdelasredesquenosondispositivosnimedios,sonreglasoprotocolos.Estasreglassonlasnormasoprotocolosqueespecificanlamaneraenqueseenvanlosmensajes,cmosedireccionanatravsdelaredycmoseinterpretanenlosdispositivosdedestino.Porejemplo:enelcasodelamensajerainstantneaJabber,losprotocolosXMPP,TCPeIPsonimportantesconjuntosdereglasquepermitenqueserealicelacomunicacin.
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1.3.3Redesconvergentes
Redesmltiplesdemltiplesservicios
Eltelfonotradicional,laradio,latelevisinylasredesdedatosinformticostienensupropiaversinindividualdeloscuatroelementosbsicosdelared.Enelpasado,cadaunodeestosserviciosrequeraunatecnologadiferenteparaemitirsusealdecomunicacinparticular.Adems,cadaserviciotienesupropioconjuntodereglasyestndaresparagarantizarlacomunicacinexitosadesusealatravsdeunmedioespecfico.
Redesconvergentes
Losavancesdelatecnologanospermitenconsolidaresasredesdispersasenunanicaplataforma:unaplataformadefinidacomounaredconvergente.Elflujodevoz,vdeoydatosqueviajanatravsdelamismaredeliminalanecesidaddecrearymantenerredesseparadas.Enunaredconvergentetodavahaymuchospuntosdecontactoymuchosdispositivosespecializados(porejemplo:computadoraspersonales,telfonos,televisores,asistentespersonalesyregistradorasdepuntosdeventaminoristas)perounasolainfraestructuraderedcomn.
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Redesdeinformacininteligentes
Lafuncindelaredestevolucionando.Laplataformadecomunicacionesinteligentesdelfuturoofrecermuchomsqueconectividadbsicayaccesoalasaplicaciones.Laconvergenciadelosdiferentestiposderedesdecomunicacinenunaplataformarepresentalaprimerafaseenlacreacindelaredinteligentedeinformacin.Enlaactualidadnosencontramosenestafasedeevolucindelared.Laprximafaseserconsolidarnoslolosdiferentestiposdemensajesenunanicared,sinotambinconsolidarlasaplicacionesquegeneran,transmitenyaseguranlosmensajesenlosdispositivosderedintegrados.Noslolavozyelvideosetransmitirnmediantelamismared,sinoquelosdispositivosquerealizanlaconmutacindetelfonosyelbroadcastingdevideossernlosmismosdispositivosqueenrutanlosmensajesenlared.Laplataformadecomunicacionesresultanteproporcionarfuncionalidaddeaplicacionesdealtacalidadauncostoreducido.
Planificacinparaelfuturo
LavelocidadalaquesedesarrollannuevaseinteresantesaplicacionesderedconvergentessepuedeatribuiralarpidaexpansindeInternet.Estaexpansincreunaampliaaudienciayunabasedeconsumomsgrande,yaquepuedeenviarsecualquiermensaje,productooservicio.Losprocesosymecanismossubyacentesquellevanaestecrecimientoexplosivotienencomoresultadounaarquitecturaderedmsflexibleyescalable.Comoplataformatecnolgicaquesepuedeaplicaralavida,alaprendizaje,altrabajoyaljuegoenlaredhumana,laarquitecturadereddeInternetsedebeadaptaralosconstantescambiosenlosrequisitosdeseguridadydeserviciodealtacalidad.
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1.4ARQUITECTURADEINTERNET
1.4.1Arquitecturadered
Lasredesdebenadmitirunaampliavariedaddeaplicacionesyservicios,comoastambinfuncionarcondiferentestiposdeinfraestructurasfsicas.Eltrminoarquitecturadered,enestecontexto,serefierealastecnologasqueadmitenlainfraestructurayalosserviciosyprotocolosprogramadosquepuedentrasladarlosmensajesentodaesainfraestructura.DebidoaqueInternetevoluciona,aligualquelasredesengeneral,descubrimosqueexistencuatrocaractersticasbsicasquelaarquitecturasubyacentenecesitaparacumplirconlasexpectativasdelosusuarios:toleranciaafallas,escalabilidad,calidaddelservicioyseguridad.
Toleranciaafallas
LaexpectativadequeInternetestsiempredisponibleparamillonesdeusuariosqueconfanenellarequieredeunaarquitecturadereddiseadaycreadacontoleranciaafallas.Unaredtoleranteafallaseslaquelimitaelimpactodeunafalladelsoftwareohardwareypuederecuperarserpidamentecuandoseproducedichafalla.Estasredesdependendeenlacesorutasredundantesentreelorigenyeldestinodelmensaje.Siunenlaceorutafalla,losprocesosgarantizanquelosmensajespuedenenrutarseenformainstantneaenunenlacediferentetransparenteparalosusuariosencadaextremo.Tantolasinfraestructurasfsicascomolosprocesoslgicosquedireccionanlosmensajesatravsdelaredestndiseadosparaadaptarseaestaredundancia.staeslapremisabsicadelaarquitecturaderedesactuales.
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Escalabilidad
Unaredescalablepuedeexpandirserpidamenteparaadmitirnuevosusuariosyaplicacionessinafectarelrendimientodelservicioenviadoalosusuariosactuales.MilesdenuevosusuariosyproveedoresdeservicioseconectanaInternetcadasemana.Lacapacidaddelareddeadmitirestasnuevasinterconexionesdependedeundiseojerrquicoencapasparalainfraestructurafsicasubyacenteylaarquitecturalgica.Elfuncionamientodecadacapapermitealosusuariosyproveedoresdeserviciosinsertarsesincausardisrupcinentodalared.Losdesarrollostecnolgicosaumentanconstantementelascapacidadesdetransmitirelmensajeyelrendimientodeloscomponentesdelaestructurafsicaencadacapa.Estosdesarrollos,juntoconlosnuevosmtodosparaidentificarylocalizarusuariosindividualesdentrodeunainternetwork,23ersipermitiendoaInternetmantenersealritmodelademandadelosusuarios.
Calidaddeservicio(QoS)
Internetactualmenteproporcionaunnivelaceptabledetoleranciaafallasyescalabilidadparasususuarios.Perolasnuevasaplicacionesdisponiblesparalosusuarioseninternetworkscreanexpectativasmayoresparalacalidaddelosserviciosenviados.Lastransmisionesdevozyvideoenvivorequierenunniveldecalidadconsistenteyunenvoininterrumpidoquenoeranecesarioparalasaplicacionesinformticastradicionales.Lacalidaddeestosserviciossemideconlacalidaddeexperimentarlamismapresentacindeaudioyvideoenpersona.Lasredesdevozyvideotradicionalesestndiseadasparaadmitirunnicotipodetransmisiny,porlotanto,puedenproducirunnivelaceptabledecalidad.Losnuevosrequerimientosparaadmitirestacalidaddeservicioenunaredconvergentecambianlamaneraenquesediseaneimplementanlasarquitecturasdered.
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Seguridad
Internetevoluciondeunainternetworkdeorganizacionesgubernamentalesyeducativasestrechamentecontroladaaunmedioampliamenteaccesibleparalatransmisindecomunicacionespersonalesyempresariales.Comoresultado,cambiaronlosrequerimientosdeseguridaddelared.Lasexpectativasdeprivacidadyseguridadqueseoriginandelusodeinternetworksparaintercambiarinformacinempresarialcrticayconfidencialexcedeloquepuedeenviarlaarquitecturaactual.Larpidaexpansindelasreasdecomunicacinquenoeranatendidasporlasredesdedatostradicionalesaumentalanecesidaddeincorporarseguridadenlaarquitecturadered.Comoresultado,seestdedicandoungranesfuerzoaestareadeinvestigacinydesarrollo.Mientrastanto,seestnimplementandomuchasherramientasyprocedimientosparacombatirlosdefectosdeseguridadinherentesenlaarquitecturadered.
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1.4.2Arquitecturaderedtoleranteafallas
Internet,ensuscomienzos,eraelresultadodeunainvestigacinrespaldadaporelDepartamentodeDefensadeEstadosUnidos(DoD).Suobjetivoprincipalfuetenerunmediodecomunicacinquepudierasoportarladestruccindenumerosossitioseinstalacionesdetransmisinsininterrumpirelservicio.Estoimplicaquelatoleranciaafallaseraelfocodelesfuerzodeltrabajodediseodeinternetworkinicial.Losprimerosinvestigadoresderedobservaronlasredesdecomunicacinexistentes,queensuscomienzosseutilizabanparalatransmisindetrficodevoz,paradeterminarqupodahacerseparamejorarelniveldetoleranciaafallas.
Redesorientadasalaconexinconmutadasporcircuito
ParacomprendereldesafoconelqueseenfrentaronlosinvestigadoresdelDoD,esnecesarioobservarcmofuncionabanlossistemastelefnicos.Cuandounapersonarealizaunallamadautilizandountelfonotradicional,lallamadaprimeropasaporunprocesodeconfiguracinenelcualseidentificantodaslasconmutacionestelefnicasentrelapersonayeltelfonoalqueestllamando.Secreaunrutatemporalocircuitoatravsdelasdistintasubicacionesdeconmutacinautilizarduranteladuracindelallamadatelefnica.Sifallaalgnenlaceodispositivoqueparticipaenelcircuito,lallamadasecae.Paravolveraconectarse,sedeberealizarunanuevallamadaycrearunnuevocircuitoentreeltelfonodeorigenyeldedestino.Estetipoderedorientadaalaconexinsellamaredconmutadaporcircuito.Lasprimerasredesconmutadasporcircuitonorecreabanenformadinmicaloscircuitosdescartados.Pararecuperarsedeunafalla,sedebeniniciarnuevasllamadasycrearnuevoscircuitosdeextremoaextremo.
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Muchasredesconmutadasporcircuitosotorganprioridadalmantenimientodeconexionesdecircuitosexistentesaexpensasdenuevassolicitudesdecircuitos.Enestetipoderedorientadaalaconexin,unavezestablecidoelcircuito,aunquenoexistacomunicacinentrelaspersonasenningnextremodelallamada,elcircuitopermanececonectadoylosrecursossereservanhastaqueunadelaspartesdesconectalallamada.Debidoaqueexisteunadeterminadacapacidadparacrearnuevoscircuitos,esposiblequeavecesrecibaunmensajedequetodosloscircuitosestnocupadosynopuedarealizarlallamada.Elcostoqueimplicacrearmuchasrutasalternativasconcapacidadsuficienteparaadmitirungrannmerodecircuitossimultneosylastecnologasnecesariaspararecrearenformadinmicaloscircuitosdescartadosencasodefalla,llevaronalDoDaconsiderarotrostiposderedes.
Redessinconexinconmutadasporpaquetes
Enlabsquedadeunaredquepuedasoportarlaprdidadeunacantidadsignificativadesusserviciosdetransmisinyconmutacin,losprimerosdiseadoresdeInternetreevaluaronlasinvestigacionesinicialesacercadelasredesconmutadasporpaquetes.Lapremisaparaestetipoderedesesqueunsimplemensajepuededividirseenmltiplesbloquesdemensajes.Losbloquesindividualesquecontieneninformacindedireccionamientoindicantantosupuntodeorigencomosudestinofinal.Utilizandoestainformacinincorporada,sepuedenenviarporlaredatravsdediversasrutasesosbloquesdemensajes,denominadospaquetes,ysepuedenrearmarcomoelmensajeoriginalunavezquelleganadestino.
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Utilizacindepaquetes
Losdispositivosdentrodelamismarednotienenencuentaelcontenidodelospaquetesindividuales,sloesvisibleladireccindeldestinofinalydelprximodispositivoenlarutahaciaesedestino.Nosegeneraningncircuitoreservadoentreemisoryreceptor.Cadapaqueteseenvaenformaindependientedesdeunaubicacindeconmutacinaotra.Encadaubicacin,sedecidequrutautilizarparaenviarelpaquetealdestinofinal.Siunarutautilizadaanteriormenteyanoestdisponible,lafuncindeenrutamientopuedeelegirenformadinmicalaprximarutadisponible.Debidoaquelosmensajesseenvanporpartes,enlugardehacerlocomounmensajecompletoynico,lospocospaquetesquepuedenperderseencasodequeseproduzcaunafallapuedenvolveratransmitirseadestinoporunarutadiferente.Enmuchoscasos,eldispositivodedestinonotieneencuentaquesehaproducidounafallaoreenrutamiento.
Redessinconexinconmutadasporpaquetes
LosinvestigadoresdelDepartamentodeDefensa(DoD)sedieroncuentadequeunaredsinconexinconmutadaporpaquetestenalascaractersticasnecesariasparaadmitirunaarquitecturaderedresistenteytoleranteafallas.Enunaredconmutadaporpaquetesnoexistelanecesidaddeuncircuitoreservadoysimpledeextremoaextremo.Cualquierpartedelmensajepuedeenviarseatravsdelaredutilizandounarutadisponible.Lospaquetesquecontienenlaspartesdelosmensajesdediferentesorgenespuedenviajarporlaredalmismotiempo.Elproblemadeloscircuitosinactivosonoutilizadosdesaparece;todoslosrecursosdisponiblespuedenutilizarseencualquiermomentoparaenviarpaquetesaldestinofinal.Alproporcionarunmtodoparautilizardinmicamenterutasredundantessinintervencindelusuario,Internetsehavueltounmtododecomunicacintoleranteafallasyescalable.
Redesorientadasalaconexin
AunquelasredessinconexinconmutadasporpaquetescubrenlasnecesidadesdelosDoDysiguensiendolainfraestructuraprimariadelaInternetactual,hayalgunosbeneficiosenunsistemaorientadoalaconexincomoelsistematelefnicoconmutadoporcircuito.Debidoaquelosrecursosdelasdiferentesubicacionesdeconmutacinestndestinadosaproporcionarunnmerodeterminadodecircuitos,puedengarantizarselacalidadyconsistenciadelosmensajestransmitidosenunaredorientadaalaconexin.Otrobeneficioesqueelproveedordelserviciopuedecargarlosusuariosdelaredduranteelperododetiempoenquelaconexinseencuentraactiva.Lacapacidaddecargarlosusuariosparaconexionesactivasatravsdelaredesunapremisafundamentaldelaindustriadelserviciodetelecomunicaciones.
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1.4.3Arquitecturaderedescalable
ElhechodequeInternetseexpandaaestavelocidad,sinafectarseriamenteelrendimientodeusuariosindividuales,esunafuncindeldiseodelosprotocolosydelastecnologassubyacentessobrelacualseconstruye.Internet,hechodeunacoleccinderedespblicasyprivadasinterconectadas,tieneunaestructurajerrquicaencapasparaserviciosdedireccionamiento,designacinyconectividad.Encadanivelocapadelajerarqua,losoperadoresderedindividualmantienenrelacionesentreparesconotrosoperadoresenelmismonivel.Comoresultado,eltrficoderedesdestinadoparaserviciosregionalesylocalesnonecesitacruzaraunpuntocentralparasudistribucin.Losservicioscomunespuedenduplicarseendiferentesregiones,manteniendoeltrficodelasredesbackbonedenivelsuperior.
AunquenoexisteunaorganizacinquereguleInternet,losoperadoresdelasdiferentesredesindividualesqueproporcionanlaconectividaddeInternetcooperanparacumplirconlosprotocolosyestndaresaceptados.
Laadherenciaalosestndarespermitealosfabricantesdehardwareysoftwareconcentrarseenlasmejorasdelproductoenreasderendimientoycapacidad,sabiendoquelosnuevosproductospuedenintegrarseymejorarlainfraestructuraexistente.
LaarquitecturadeInternetactual,altamenteescalable,nosiemprepuedemantenerelritmodelademandadelusuario.LosnuevosprotocolosyestructurasdedireccionamientoestnendesarrolloparacumplirconelritmoaceleradoalcualseagreganlosserviciosyaplicacionesdeInternet.
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1.4.4Previsindecalidaddeservicio
Lasredesdebenproporcionarserviciosseguros,predecibles,mensurablesy,aveces,garantizados.Laarquitecturaderedconmutadaporpaquetesnogarantizaquetodoslospaquetesqueconformanunmensajeenparticularlleguenatiempo,enelordencorrecto,niaungarantizanlallegada.
Lasredestambinnecesitanmecanismosparaadministrareltrficoderedescongestionado.Lacongestinsegeneracuandolademandaderecursosderedsuperalacapacidaddisponible.
SitodaslasredestuvieranrecursosinfinitosnohabranecesidaddeutilizarmecanismosQoSparagarantizarlacalidaddeservicio.Desafortunadamente,stenoeselcaso.Existenalgunasrestriccionesenlosrecursosderedquenopuedenevitarse.Lasrestriccionesincluyenlimitacionestecnolgicas,costosydisponibilidadlocaldelserviciodealtoanchodebanda.Elanchodebandaeslamedidadelacapacidaddetransmisindedatosdelared.Cuandoseproducenintentosdecomunicacionessimultneasenlared,lademandadeanchodebandapuedeexcedersudisponibilidad.Lasolucinobviaparaestasituacinseraaumentarlacantidaddeanchodebandadisponible.Perodebidoalasrestriccionesanteriormentemencionadas,estonosiempreesposible.
Enlamayoradeloscasos,cuandoelvolumendepaquetesesmayordeloquesepuedetransportarenlared,losdispositivoscolocanlospaquetesencolaenlamemoriahastaquehayarecursosdisponiblesparatransmitirlos.Lospaquetesencolaprovocanretrasos.Sielnmerodepaquetesencolacontinaaumentando,lascolasdelamemoriasellenanylospaquetessedescartan.
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ElsecretoparallegaraunasolucinexitosadecalidaddeaplicacindeextremoaextremoeslograrlaCalidaddeservicio(QoS)necesariaadministrandolosparmetrosdeprdidadepaquetesoderetrasoenunared.Porlotanto,asegurarlaQoSrequieredeungrupodetcnicasparaadministrarlautilizacindelosrecursosdered.Paramantenerunabuenacalidaddeservicioparalasaplicacionesquelorequieren,esnecesariopriorizarlostiposdepaquetesdedatosquedebenenviarseaexpensasdeotrostiposdepaquetesquepuedanretrasarseodescartarse.
Clasificacin
Loidealesasignarunaprioridadexactaparacadatipodecomunicacin.Enlaactualidad,estonoresultaprcticoyposible.Porlotanto,clasificamoslasaplicacionesencategorassegnlacalidadespecficaderequisitosdeservicios.
ParacrearclasificacionesdedatosQoS,utilizamosunacombinacindecaractersticasdecomunicacinylaimportanciarelativaasignadaalaaplicacin.Luegoincluimostodoslosdatosenlamismaclasificacinenbasealasmismasreglas.Porejemplo,lacomunicacinsensiblealtiempooimportantedeberaclasificarseenformadiferentedelacomunicacinquepuedeesperaroesdemenorimportancia.
Asignacindeprioridades
Lascaractersticasdelainformacinquesecomunicatambinafectansuadministracin.Porejemplo,elenvodeunapelculautilizaunaimportantecantidadderecursosderedcuandoseenvaenformacontinua,sininterrupcin.Otrostiposdeservicios,losemails,porejemplo,noresultantandemandantesenlared.Enunaempresa,eladministradorpuededecidirasignarlamayorpartedelosrecursosderedalapelcula,considerandoquestaeslaprioridadparalosclientes.Eladministradorpuededecidirqueelimpactosermnimosilosusuariosdeemailstienenqueesperaralgunossegundosmsparaquellegue.Enotraempresalacalidaddelstreamdevdeonoestanimportantecomolainformacindecontroldeprocesoscrticosqueoperanlasmquinasdefabricacin.
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LosmecanismosdeQoSpermitenelestablecimientodeestrategiasdeadministracindecolaqueimplementanprioridadesparalasdiferentesclasificacionesdelosdatosdeaplicacin.SineldiseoylaimplementacincorrectosdelosmecanismosdeQoS,lospaquetesdedatossedescartansinconsiderarlascaractersticasdelaaplicacinnilaprioridad.Algunasdelasdecisionesprioritariasparaunaorganizacinpuedenser:
Comunicacionessensiblesaltiempo:aumentanlaprioridadporservicioscomoeltelfonooladistribucindevdeos.
Comunicacionesnosensiblesaltiempo:disminuyenlaprioridadderecuperacindepginasWebodecorreoselectrnicos.
Muchaimportanciaparalaempresa:aumentalaprioridaddecontroldeproduccinodedatosdetransaccionescomerciales.
Comunicacinindeseable:disminuyelaprioridadobloquealaactividadnodeseadacomolatransferenciadearchivosentreparesoelentretenimientoenvivo.
LaCalidaddeservicioquepuedeofrecerunaredesuntemavitaly,enalgunassituaciones,escrucial.Imaginelasconsecuenciassisedescartaunallamadadepedidodeayudaauncentrodeemergencias,osisepierdelasealdecontroldeunapiezaautomatizadademaquinariapesada.Unaresponsabilidadclaveparalosadministradoresderedenunaorganizacinesestablecerunapolticadecalidaddeservicioparaasegurarqueseapliquenlosmecanismosparacumplirlosobjetivos.
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1.4.5Provisindeseguridaddered
Lainfraestructuradered,losserviciosylosdatoscontenidosenlascomputadorasconectadasalaredsonactivoscomercialesypersonalesmuyimportantes.Comprometerlaintegridaddeestosactivospuedeocasionarseriasrepercusionesfinancierasycomerciales.
Algunasdelasconsecuenciasdelarupturaenlaseguridaddelaredson:
interrupcionesderedqueimpidenlarealizacindecomunicacionesydetransacciones,conlaconsecuente
prdidadenegocios,
maldireccionamientoyprdidadefondospersonalesocomerciales,
propiedadintelectualdelaempresa(ideasdeinvestigacin,patentesodiseos)quesonrobadosyutilizados
porlacompetencia,o
detallesdecontratosconclientesquesedivulganaloscompetidoresosonhechospblicos,generandounaprdidadeconfianzadelmercadodelaindustria.
Lafaltadeconfianzapblicaenlaprivacidad,confidencialidadynivelesdeintegridaddelosnegociospuedederivarenlaprdidadeventasy,finalmente,enlaquiebradelaempresa.Existendostiposdecuestionesdeseguridaddelaredquesedebentratarafindeevitarseriasconsecuencias:seguridaddelainfraestructuradelaredyseguridaddelcontenido.
Asegurarlainfraestructuradelaredincluyelaproteccinfsicadelosdispositivosqueproporcionanconectividadderedyevitanelaccesonoautorizadoalsoftwaredeadministracinqueresideenellos.
Laseguridaddelcontenidoserefierealaproteccindelainformacincontenidaenlospaquetesquesetransmitenenlaredylainformacinalmacenadaenlosdispositivosconectadosasta.AltransmitirlainformacinenInternetuotrared,losdispositivosylasinstalacionesporlasqueviajanlospaquetesdesconocenelcontenidodelospaquetesindividuales.Sedebenimplementarherramientasparaproporcionarseguridadalcontenidodelosmensajesindividualessobrelosprotocolossubyacentesquerigenlaformaenquelospaquetesseformatean,direccionanyenvan.Debidoaqueelreensamblajeylainterpretacindelcontenidosedelegaaprogramasqueseejecutanensistemasindividualesdeorigenydestino,muchosdelosprotocolosyherramientasdeseguridaddebenimplementarsetambinenesossistemas.
Lasmedidasdeseguridadquesedebentomarenunaredson:
evitarladivulgacinnoautorizadaoelrobodeinformacin,
evitarlamodificacinnoautorizadadeinformacin,y
evitarlaDenegacindeservicio.
Losmediosparalograrestosobjetivosincluyen:
garantizarlaconfidencialidad,
mantenerlaintegridaddelacomunicacin,y
garantizarladisponibilidad.
Garantizarlaconfidencialidad
Laprivacidaddelosdatosselograpermitiendoqueleanlosdatossolamentelosreceptoresautorizadosydesignados(individuos,procesosodispositivos).
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Unsistemasegurodeautenticacindeusuarios,elcumplimientodelascontraseasdifcilesdeadivinaryelrequerimientoalosusuariosparaquelascambienfrecuentementeayudanarestringirelaccesoalascomunicacionesyalosdatosalmacenadosenlosdispositivosadjuntosdelared.Cuandocorresponda,elcontenidoencriptadoaseguralaconfidencialidadyreducelasposibilidadesdedivulgacinnoautorizadaorobodeinformacin.
Mantenerlaintegridaddelascomunicaciones
Laintegracindedatossignificaquelainformacinnosealterdurantelatransmisindeorigenadestino.Laintegracindedatospuedeversecomprometidacuandoaldaarselainformacin,yaseaenformaintencionaloaccidental,antesdequeelreceptorcorrespondientelareciba.
Laintegridaddeorigeneslaconfirmacindequesevalidlaidentidaddelemisor.Secomprometelaintegridaddelorigencuandounusuarioodispositivofalsificasuidentidadyproporcionainformacinincorrectaaldestinatario.
Elusodefirmasdigitales,algoritmosdehashymecanismosdechecksumsonformasdeproporcionarintegridaddeorigenydedatosatravsdelaredparaevitarlamodificacinnoautorizadadeinformacin
Garantizardisponibilidad
Lagarantadeconfidencialidadeintegridadsonirrelevantessilosrecursosderedestnsobrecargadosonodisponibles.Disponibilidadsignificatenerlaseguridaddeaccederenformaconfiableyoportunaalosserviciosdedatosparausuariosautorizados.LosrecursospuedennoestardisponiblesduranteunataquedeDenegacindeservicio(DoS)oporlapropagacindeunvirusdecomputadora.Losdispositivosfirewalldered,juntoconlossoftwareantivirusdelosequiposdeescritorioydelosservidorespuedenasegurarlaconfiabilidadysolidezdelsistemaparadetectar,repeleryresolveresosataques.Lacreacindeinfraestructurasderedcompletamenteredundantes,conpocospuntosdeerror,puedereducirelimpactodeesasamenazas.
Elresultadodelaimplementacindemedidasparamejorartantolacalidaddelserviciocomolaseguridaddelascomunicacionesderedesunaumentoenlacomplejidaddelaplataformaderedsubyacente.DebidoaqueInternetcontinaexpandindoseparaofrecermsynuevosservicios,sufuturodependedelasnuevasymsslidasarquitecturasendesarrolloqueincluyenestascuatrocaractersticas:toleranciaafallas,escalabilidad,calidaddelservicioyseguridad.
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1.5TENDENCIASDENETWORKING
1.5.1Haciadondevatodo?
Laconvergenciadelosdistintosmediosdecomunicacinenunaplataformaderedsimpleestimulaelcrecimientoexponencialdelascapacidadesdered.Existentrestendenciasprincipalesquecontribuyenalafuturaestructuradelasredesdeinformacincomplejas:
mayorcantidaddeusuariosmviles,
proliferacindedispositivosaptosparalared,y
expansindelagamadeservicios.
Usuariosmviles
Conelaumentoenlacantidaddetrabajadoresmvilesyenelusodedispositivosdemano,necesariamenteestamosdemandandomsconectividadmvilalasredesdedatos.Estademandacreunmercadoparaserviciosinalmbricosquetienenmayorflexibilidad,coberturayseguridad.
Nuevosymsdispositivoscompatibles
Lacomputadoraesslounodelosmuchosdispositivosenlasredesdeinformacinactuales.Tenemosuncrecimientodenuevasyemocionantestecnologasqueaprovechanlosserviciosdereddisponibles.
Lasfuncionesrealizadasporlostelfonoscelulares,asistentesdigitalespersonales(PDA),organizadoresypagersconvergenensencillosdispositivosporttilesconconectividadcontinuaaproveedoresdeserviciosycontenido.Estosdispositivos,algunavezconsideradosjuguetesoelementosdelujo,sonahoraunaparteintegraldelaformaenquesecomunicanlaspersonas.Ademsdelosdispositivosmviles,tambintenemosdispositivosdevozsobreIP(VoIP),sistemasdejuegosyunagranvariedaddedispositivosdelhogarydenegociosquesepuedenconectaryutilizarserviciosdered.
Mayordisponibilidaddeservicios
Laampliaaceptacindelatecnologayelrpidoritmodeinnovacinenserviciosatravsdelaredcreaunadependenciaenespiral.Paracumplirconlasdemandasdelusuario,sepresentannuevosserviciosysemejoranlosserviciosmsviejos.Comolosusuariosconfanenestosserviciosampliados,deseananmscapacidades.As,laredcrecepararespaldaresteaumentoenlademanda.Laspersonasdependendelosserviciosproporcionadosenlaredy,enconsecuencia,dependendeladisponibilidadyconfiabilidaddelainfraestructuraderedsubyacente.
EldesafodemantenerelritmoconunareddeusuariosyserviciosencontinuaexpansinesresponsabilidaddelosprofesionalesdeTIyderedcapacitados.
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1.5.2OportunidadesparalacarreradeNetworking
LascarrerasdenetworkingyTecnologadeInformacinestnenconstantecrecimientoyevolucin,aligualquelastecnologasylosserviciossubyacentes.Comolasredescrecenensofisticacin,lademandaparalaspersonasconhabilidadesdenetworkingtambincontinuarcreciendo.
LasposicionesdeTItradicionalescomoprogramadores,ingenierosdesoftware,administradoresdebasesdedatosytcnicosderedestnunidaspornuevosttulos,comoporejemplo:arquitectodered,diseadordesitiosdeeCommerce,funcionariodeseguridaddeinformacinyespecialistaenintegracinlocal.Lasoportunidadesparaempresariosdeprevisinestratgicasonilimitadas.
InclusolostrabajosquenosondeTI,comoadministracindefabricacinodiseodeequipamientomdico,ahorarequierendeunacantidadsignificativadeconocimientoacercadelfuncionamientoderedesparaqueresulteexitoso.
Losejecutivosprincipalesdetecnologaenmuchasorganizacionesgrandesenumeranlafaltadepersonalcalificadocomofactorprimordialenelretrasodelaimplementacindenuevoseinnovadoresservicios.
Comoestudiantesdetecnologadered,examinamosloscomponentesdelasredesdedatosylosrolesquecumplenalhabilitarlascomunicaciones.Estecurso,comootrosenlaseriedelaAcademiadeNetworking,estdiseadoparacapacitarloconelconocimientoderedesparacrearyadministrarestasredesenevolucin.
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1.6CAPITULOLABORATORIOS
1.7RESUMEN
1.7.1Resumenyrevisin
Estecaptuloexpliclaimportanciadelasredesdedatoscomoplataformaparaadmitirlacomunicacincomercialylastaresdelavidacotidiana.
Lasredesdedatoscumplenunafuncinimportanteenfacilitarlacomunicacindentrodelaredhumanaglobal.
Lasredesdedatosadmitenlaformaenquevivimos,aprendemostrabajamosyjugamos.Proporcionanlaplataformaparalosserviciosquenospermitenconectarnos,enformalocalyglobal,connuestrafamiliayamigos,comoastambinconnuestrotrabajoeintereses.Estaplataformarespaldaelusodetextos,grficos,videosyvoz.
Lasredesdedatosylasredeshumanasutilizanprocedimientossimilaresparaasegurarquelacomunicacinlleguealdestinoenformaprecisayatiempo.Losacuerdossobreelidioma,elcontenido,laformayelmedioqueloshumanosgeneralmenteusamosenformaimplcitasereflejanenlareddedatos.
Losfactoresqueaseguranelenvodelosmensajesylainformacinenlareddedatossonlosmediosdenetworkingqueconectanlosdispositivosderedylosacuerdosyestndaresquerigensufuncionamiento.Amedidaquecrecelademandaparaquemspersonasydispositivossecomuniquenenunmundomvil,lastecnologasdereddedatostendrnqueadaptarseydesarrollarse.
Lasredesconvergentes,quetransmitentodoslostiposdecomunicacin(datos,vozyvideo)enunainfraestructura,proporcionanunaoportunidaddereducircostosyofreceralosusuariosserviciosycontenidoconmuchascaractersticas.Sinembargo,eldiseoylaadministracinderedesconvergentesrequieredeconocimientoyhabilidadesdenetworkingextensossitodoslosserviciosdebenenviarsealosusuariossegnloesperado.
Diferentestiposdecomunicacionesquefluyenenlasredesdedatosnecesitantenerprioridadparaquelosdatosimportantesysensiblesaltiempotenganelprimerusolimitadoderecursosderedes.
Integrarlaseguridadconlasredesdedatosesesencialsinoqueremosquelascomunicacionescomerciales,personalesyprivadasseaninterceptadas,robadasodaadas.
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2COMUNICACINATRAVSDELARED
2.0INTRODUCCINDELCAPTULO
2.0.1Introduccindelcaptulo
Lasredesnosconectancadavezms.Laspersonassecomunicanenlneadesdecualquierlugar.Latecnologaconfiableyeficientepermitequelasredesestndisponiblescuandoydondelasnecesitemos.Amedidaquenuestraredhumanacontinaamplindose,tambindebecrecerlaplataformaquelaconectayrespalda.
Envezdedesarrollarsistemasexclusivoseindividualesparalaentregadecadanuevoservicio,laindustriadenetworkingensutotalidadhadesarrolladolosmediosparaanalizarlaplataformaexistenteymejorarlaprogresivamente.Estoaseguraquesemantenganlascomunicacionesexistentesmientrassepresentannuevosservicioseconmicosysegurosaniveltecnolgico.
Enestecurso,noscentraremosenestosaspectosdelareddeinformacin:
dispositivosqueconformanlared, mediosqueconectanlosdispositivos,
mensajesqueseenvanatravsdelared,
reglasyprocesosqueregulanlascomunicacionesdered,y
herramientasycomandosparaconstruirymantenerredes.
Elusodemodelosgeneralmenteaceptadosquedescribenfuncionesdelaredescentralparaelestudioderedes.Estosmodelosproporcionanunmarcoparaentenderlasredesactualesyparafacilitareldesarrollodenuevastecnologasparaadmitirfuturasnecesidadesdecomunicacin.
Enestecurso,utilizamosestosmodelosylasherramientasdiseadasparaanalizarysimularlafuncionalidaddelared.DosdelasherramientasquelepermitirncreareinteractuarconredessimuladassonelsoftwarePacketTracer4.1yelanalizadordeprotocolosderedWiresharknetwork.
Estecaptulolopreparapara:
Describirlaestructuradeunared,inclusolosdispositivosylosmediosnecesariosparaquelascomunicacionesseanexitosas.
Explicarlafuncindelosprotocolosenlascomunicacionesdered.
Explicarlasventajasdeutilizarunmodeloencapasparadescribirlafuncionalidaddelared.
Describirlafuncindecadacapaendosmodelosderedreconocidos:ElmodeloTCP/IPyelmodeloOSI.
Describirlaimportanciadedireccionarynombraresquemasenlascomunicacionesdered.
2.1Plataformaparalascomunicaciones
2.1.1Elementosdelacomunicacin
Lacomunicacincomienzaconunmensajeoinformacinquesedebeenviardesdeunapersonaodispositivoaotro.Laspersonasintercambianideasmediantediversosmtodosdecomunicacin.Todosestosmtodostienentreselementos
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encomn.Elprimerodeestoselementoseselorigendelmensajeoemisor.Losorgenesdelosmensajessonlaspersonasolosdispositivoselectrnicosquedebenenviarunmensajeaotraspersonasodispositivos.Elsegundoelementodelacomunicacineseldestinooreceptordelmensaje.Eldestinorecibeelmensajeylointerpreta.Untercerelemento,llamadocanal,estformadoporlosmediosqueproporcionanelcaminoporelqueelmensajeviajadesdeelorigenhastaeldestino.
Considere,porejemplo,quedeseacomunicarmediantepalabras,ilustracionesysonidos.Cadaunodeestosmensajespuedeenviarseatravsdeunareddedatosodeinformacinconvirtindolosprimeroendgitosbinariosobits.Luego,estosbitssecodificanenunasealquesepuedetransmitirporelmedioapropiado.Enlasredesdecomputadoras,elmediogeneralmenteesuntipodecableounatransmisininalmbrica.
Eltrminoredenestecursosereferiradatosoredesdeinformacincapacesdetransportargrancantidaddediferentestiposdecomunicaciones,queincluyedatosinformticos,vozinteractiva,videoyproductosdeentretenimiento.
2.1.2Comunicacindemensajes
Enteora,unacomunicacinsimple,comounvideomusicalounemailpuedeenviarseatravsdelareddesdeunorigenhaciaundestinocomounstreamdebitsmasivoycontinuo.Sienrealidadlosmensajessetransmitierondeestamanera,significarqueningnotrodispositivopodrenviarorecibirmensajesenlamismaredmientrasestatransferenciadedatosestenprogreso.Estosgrandesstreamsdedatosoriginarnretrasosimportantes.Adems,sifallunenlaceenlainfraestructuraderedinterconectadadurantelatransmisin,seperdertodoelmensajeytendrqueretransmitirseporcompleto.
Unmejorenfoqueparaenviardatosatravsdelaredesdividirlosdatosenpartesmspequeasymsmanejables.Ladivisindelstreamdedatosenpartesmspequeassedenominasegmentacin.Lasegmentacindemensajestienedosbeneficiosprincipales.
Primero,alenviarpartesindividualesmspequeasdelorigenaldestino,sepuedenentrelazardiversasconversacionesenlared.Elprocesoqueseutilizaparaentrelazarlaspiezasdeconversacionesseparadasenlaredsedenominamultiplexacin.
Segundo,lasegmentacinpuedeaumentarlaconfiabilidaddelascomunicacionesdered.Noesnecesarioquelaspartesseparadasdecadamensajesiganelmismorecorridoatravsdelareddesdeelorigenhastaeldestino.Siunarutaenparticularsesaturaconeltrficodedatosofalla,laspartesindividualesdelmensajeanpuedendireccionarsehaciaeldestinomediantelosrecorridosalternativos.Sipartedelmensajenolograllegaraldestino,slosedebenretransmitirlaspartesfaltantes.
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Ladesventajadeutilizarsegmentacinymultiplexacinparatransmitirmensajesatravsdelaredeselniveldecomplejidadqueseagregaalproceso.Supongamosquetuvieraqueenviarunacartade100pginas,peroencadasobreslocabeuna.Elprocesodeescribirladireccin,etiquetar,enviar,recibiryabrirlosciensobresrequerirmuchotiempotantoparaelremitentecomoparaeldestinatario.
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Enlascomunicacionesdered,cadasegmentodelmensajedebeseguirunprocesosimilarparaasegurarquelleguealdestinocorrectoyquepuedevolverseaensamblarenelcontenidodelmensajeoriginal.
Variostiposdedispositivosentodalaredparticipanparaasegurarquelaspartesdelmensajelleguenalosdestinosdemaneraconfiable.
2.1.3Componentesdelared
Larutaquetomaunmensajedesdeelorigenhastaeldestinopuedesertansencillacomounsolocablequeconectaunacomputadoraconotraotancomplejacomounaredqueliteralmenteabarcaelmundo.Estainfraestructuraderedeslaplataformaquerespaldalaredhumana.Proporcionaelcanalestableyconfiableporelcualseproducenlascomunicaciones.
Losdispositivosylosmediossonloselementosfsicosohardwaredelared.Elhardwareesgeneralmenteelcomponentevisibledelaplataformadered,comounacomputadoraporttilopersonal,unswitch,oelcableadoqueseusaparaconectarestosdispositivos.Aveces,puedequealgunoscomponentesnoseanvisibles.Enelcasodelosmediosinalmbricos,losmensajessetransmitenatravsdelaireutilizandoradiofrecuenciainvisibleuondasinfrarrojas.
Losserviciosyprocesossonlosprogramasdecomunicacin,denominadossoftware,queseejecutanenlosdispositivosconectadosalared.Unservicioderedproporcionainformacinenrespuestaaunasolicitud.Losserviciosincluyenunagrancantidaddeaplicacionesderedcomunesqueutilizanlaspersonasadiario,comolosserviciosdeemailhostingylosserviciosdeWebhosting.Losprocesosproporcionanlafuncionalidadquedireccionaytrasladamensajesatravsdelared.Losprocesossonmenosobviosparanosotros,perosoncrticosparaelfuncionamientodelasredes.
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2.1.4Dispositivosfinalesysurolenlared
Losdispositivosderedconlosquelagenteestmsfamiliarizadasedenominandispositivosfinales.Estosdispositivosconstituyenlainterfazentrelaredhumanaylareddecomunicacinsubyacente.Algunosejemplosdedispositivosfinalesson:
Computadoras(estacionesdetrabajo,computadorasporttiles,servidoresdearchivos,servidoresWeb)
Impresorasdered TelfonosVoIP Cmarasdeseguridad
Dispositivosmvilesdemano(comoescneresdebarrasinalmbricos,asistentesdigitalespersonales(PDA))
Enelcontextodeunared,losdispositivosfinalessedenominanhost.Undispositivohostpuedeserelorigenoeldestinodeunmensajetransmitidoatravsdelared.Paradistinguirunhostdeotro,cadahostenlaredseidentificaporunadireccin.Cuandounhostiniciaunacomunicacin,utilizaladireccindelhostdedestinoparaespecificardndedebeserenviadoelmensaje.
Enlasredesmodernas,unhostpuedefuncionarcomouncliente,comounservidorocomoambos.Elsoftwareinstaladoenelhostdeterminaqurolrepresentaenlared.
Losservidoressonhostsquetienensoftwareinstaladoquelespermiteproporcionarinformacinyservicios,comoemailopginasWeb,aotroshostsenlared.
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Losclientessonhostsquetienensoftwareinstaladoquelespermitesolicitarymostrarlainformacinobtenidadelservidor.
2.1.5Dispositivosintermediosysurolenlared
Ademsdelosdispositivosfinalesconloscualeslagenteestfamiliarizada,lasredesdependendedispositivosintermediariosparaproporcionarconectividadyparatrabajardetrsdeescenaygarantizarquelosdatosfluyanatravsdelared.Estosdispositivosconectanloshostsindividualesalaredypuedenconectarvariasredesindividualesparaformarunainternetwork.Lossiguientessonejemplosdedispositivosderedintermediarios:
dispositivosdeaccesoalared(hubs,switchesypuntosdeaccesoinalmbricos),
dispositivosdeinternetworking(routers),
servidoresdecomunicacinymdems,y
dispositivosdeseguridad(firewalls).
Laadministracindedatosmientrasfluyenatravsdelaredtambinesunafuncindelosdispositivosintermediarios.Estosdispositivosutilizanladireccinhostdedestino,conjuntamenteconinformacinsobrelasinterconexionesdelared,paradeterminarlarutaquedebentomarlosmensajesatravsdelared.Losprocesosqueseejecutanenlosdispositivosderedintermediariosrealizanlassiguientesfunciones:
regeneraryretransmitrsealesdedatos,
mantenerinformacinsobrequrutasexistenatravsdelaredydelainternetwork,
notificaraotrosdispositivosloserroresylasfallasdecomunicacin,
direccionardatosporrutasalternativascuandoexistenfallasenunenlace,
clasificarydireccionarmensajessegnlasprioridadesdeQoS(calidaddeservicio),y
permitirodenegarelflujodedatosenbaseaconfiguracionesdeseguridad.
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2.1.6MediosdeRed
Lacomunicacinatravsdeunaredestransportadaporunmedio.Elmedioproporcionaelcanalporelcualviajaelmensajedesdeelorigenhastaeldestino.
Lasredesmodernasutilizanprincipalmentetrestiposdemediosparainterconectarlosdispositivosyproporcionarlarutaporlacualpuedentransmitirselosdatos.Estosmediosson:
hilosmetlicosdentrodeloscables,
fibrasdevidriooplsticas(cabledefibraptica),y
transmisininalmbrica.
Lacodificacindesealquesedeberealizarparaqueelmensajeseatransmitidoesdiferenteparacadatipodemedio.Enloshilosmetlicos,losdatossecodificandentrodeimpulsoselctricosquecoincidenconpatronesespecficos.Lastransmisionesporfibrapticadependendepulsosdeluz,dentrodeintervalosdeluzvisibleoinfrarroja.Enlastransmisionesinalmbricas,lospatronesdeondaselectromagnticasmuestranlosdistintosvaloresdebits.
Losdiferentestiposdemediosderedtienendiferentescaractersticasybeneficios.Notodoslosmediosderedtienenlasmismascaractersticasnisonadecuadosparaelmismofin.Loscriteriosparaelegirunmedioderedson:
ladistanciaenlacualelmediopuedetransportarexitosamenteunaseal,
elambienteenelcualseinstalarelmedio,
lacantidaddedatosylavelocidadalaquesedebentransmitir,y
elcostodelmedioydelainstalacin.
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2.2LAN(REDDEREALOCAL),WAN(REDDEREAAMPLIA)EINTERNETWORKS
2.2.1Redesderealocal
Lasinfraestructurasderedpuedenvariarengranmedidaentrminosde:
eltamaodelreacubierta, lacantidaddeusuariosconectados,y
lacantidadytiposdeserviciosdisponibles.
Unaredindividualgeneralmentecubreunanicareageogrficayproporcionaserviciosyaplicacionesapersonasdentrodeunaestructuraorganizacionalcomn,comounaempresa,uncampusounaregin.EstetipoderedsedenominaRedderealocal(LAN).UnaLANporlogeneralestadministradaporunaorganizacinnica.Elcontroladministrativoquerigelaspolticasdeseguridadycontroldeaccesoestimplementadoenelniveldered.
2.2.2Redesdereaamplia
Cuandounacompaaounaorganizacintieneubicacionesseparadasporgrandesdistanciasgeogrficas,esposiblequedebautilizarunproveedordeserviciodetelecomunicaciones(TSP)parainterconectarlasLANenlasdistintasubicaciones.Losproveedoresdeserviciosdetelecomunicacionesoperangrandesredesregionalesquepuedenabarcarlargasdistancias.Tradicionalmente,losTSPtransportabanlascomunicacionesdevozydedatosenredesseparadas.Cadavezms,estosproveedoresofrecenasussubscriptoresserviciosderedconvergentedeinformacin.
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Porlogeneral,lasorganizacionesindividualesalquilanlasconexionesatravsdeunareddeproveedoresdeserviciosdetelecomunicaciones.EstasredesqueconectanlasLANenubicacionesseparadasgeogrficamenteseconocencomoRedesdereaamplia(WAN).AunquelaorganizacinmantienetodaslaspolticasylaadministracindelasLANenambosextremosdelaconexin,laspolticasdentrodelareddelproveedordelserviciodecomunicacionessoncontroladasporelTSP.
LasWANutilizandispositivosdereddiseadosespecficamentepararealizarlasinterconexionesentrelasLAN.Dadalaimportanciadeestosdispositivosparalared,laconfiguracin,instalacinymantenimientodestossonaptitudescomplementariasdelafuncindeunareddelaorganizacin.
LasLANyWANsondemuchautilidadparalasorganizacionesindividuales.Conectanalosusuariosdentrodelaorganizacin.Permitengrancantidaddeformasdecomunicacinqueincluyenintercambiodeemails,capacitacincorporativayaccesoarecursos.
2.2.3Internet:Redderedes
AunqueexistenbeneficiosporelusodeunaLANoWAN,lamayoradelosusuariosnecesitancomunicarseconunrecursouotrared,fueradelaorganizacinlocal.
Losejemplosdeestetipodecomunicacinincluyen:
enviaruncorreoelectrnicoaunamigoenotropas,
accederanoticiasoproductosdeunsitioWeb,
obtenerunarchivodelacomputadoradeunvecino,
mensajerainstantneaconunparientedeotraciudad,y
seguimientodelaactividaddeunequipodeportivofavoritoatravsdeltelfonocelular.
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Internetwork
Unamallaglobalderedesinterconectadas(internetworks)cubreestasnecesidadesdecomunicacinhumanas.Algunasdeestasredesinterconectadaspertenecenagrandesorganizacionespblicasoprivadas,comoagenciasgubernamentalesoempresasindustriales,yestnreservadasparasuusoexclusivo.Lainternetworkmsconocida,ampliamenteutilizadayalaqueaccedeelpblicoengeneralesInternet.
InternetsecreaporlainterconexinderedesquepertenecenalosProveedoresdeserviciosdeInternet(ISP).EstasredesISPseconectanentresparaproporcionaraccesoamillonesdeusuariosentodoelmundo.Garantizarlacomunicacinefectivaatravsdeestainfraestructuradiversarequierelaaplicacindetecnologasyprotocolosconsistentesyreconocidoscomnmente,comotambinlacooperacindemuchasagenciasdeadministracinderedes.
Intranet
EltrminointranetseutilizageneralmenteparareferirseaunaconexinprivadadealgunasLANyWANquepertenecenaunaorganizacinyqueestdiseadaparaquepuedanaccedersolamentelosmiembrosyempleadosdelaorganizacinuotrosquetenganautorizacin.
Nota:Esposiblequelossiguientestrminosseansinnimos:internetwork,reddedatosyred.Unaconexindedosomsredesdedatosformaunainternetwork:unaredderedes.Tambineshabitualreferirseaunainternetworkcomounareddedatososimplementecomounared,cuandoseconsideranlascomunicacionesaaltonivel.Elusodelostrminosdependedelcontextoydelmomento,aveceslostrminospuedenserintercambiados.
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2.2.4Representacionesdered
Cuandosetransportainformacincomplejacomolaconectividadderedyelfuncionamientodeunagraninternetwork,esdemuchautilidadutilizarrepresentacionesvisualesygrficos.Comocualquierotroidioma,ellenguajedeinterconexinderedesutilizaungrupocomndesmbolospararepresentarlosdistintosdispositivosfinales,losdispositivosderedylosmedios.Lacapacidaddereconocerlasrepresentacioneslgicasdeloscomponentesfsicosdenetworkingesfundamentalparapodervisualizarlaorganizacinyelfuncionamientodeunared.Durantetodoestecursoypruebasdelaboratorio,aprendercmofuncionanestosdispositivosycmoserealizanconellostareasbsicasdeconfiguracin.
Ademsdeestasrepresentaciones,seutilizaterminologaespecializadacuandoseanalizalamaneraenqueseconectanunosconotros.Algunostrminosimportantespararecordarson:
Tarjetadeinterfazdered(NIC):unaNICoadaptadorLANproporcionalaconexinfsicaconlaredenlacomputadorapersonaluotrodispositivohost.ElmedioqueconectalacomputadorapersonalconeldispositivoderedseinsertadirectamenteenlaNIC.
Puertofsico:conectorotomaenundispositivoderedenelcualelmedioseconectaconunhostoconotrodispositivodered.
Interfaz:puertosespecializadosdeundispositivodeinternetworkingqueseconectaconredesindividuales.Puestoquelosroutersseutilizanparainterconectarredes,lospuertosdeunrouterseconocencomointerfacesdered.
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2.3PROTOCOLOS
2.3.1Reglasquerigenlascomunicaciones
Todacomunicacin,yaseacaraacaraoporunared,estregidaporreglaspredeterminadasdenominadasprotocolos.Estosprotocolossonespecficosdelascaractersticasdelaconversacin.Ennuestrascomunicacionespersonalescotidianas,lasreglasqueutilizamosparacomunicarnosatravsdeunmedio,comoeltelfono,nonecesariamentesonlasmismasquelosprotocolosqueseusanenotromedio,comoescribirunacarta.
Piensecuntasreglasoprotocolosdiferentesrigenlosdistintosmtodosdecomunicacinqueexistenactualmenteenelmundo.
Lacomunicacinexitosaentreloshostsdeunaredrequierelainteraccindegrancantidaddeprotocolosdiferentes.Ungrupodeprotocolosinterrelacionadosquesonnecesariospararealizarunafuncindecomunicacinsedenominasuitedeprotocolos.Estosprotocolosseimplementanenelsoftwareyhardwarequeestcargadoencadahostydispositivodered.
Unadelasmejoresmanerasdevisualizardequmaneratodoslosprotocolosinteractanenunhostenparticularesverlocomounstack.Unastackdeprotocolosmuestracmolosprotocolosindividualesdeunasuiteseimplementanenelhost.Losprotocolossemuestrancomounajerarquaencapas,dondecadaserviciodenivelsuperiordependedelafuncionalidaddefinidaporlosprotocolosquesemuestranenlosnivelesinferiores.Lascapasinferioresdelstackcompetenalosmovimientosdedatosporlaredyalaprovisindeserviciosalascapassuperiores,concentradosenelcontenidodelmensajequeseestenviandoyenlainterfazdelusuario.
Usodecapasparadescribirunacomunicacincaraacara
Porejemplo:considereadospersonascomunicndosecaraacara.Comomuestralafigura,sepuedenutilizartrescapasparadescribirestaactividad.Enlacapainferior,lacapafsica,puedehaberdospersonas,cadaunaconunavozquepuedepronunciarpalabrasenvozalta.Enlasegundacapa,lacapadelasreglas,existeunacuerdoparahablarenunlenguajecomn.Enlacapasuperior,lacapadecontenido,estnlaspalabrasqueenrealidadsepronuncian,elcontenidodelacomunicacin.
Sisomostestigosdeestaconversacin,enrealidadnoveremoscapasflotandoenelespacio.Esimportanteentenderqueelusodecapasesunmodeloy,comotal,proporcionaunavaparafraccionarconvenientementeenpartesunatareacomplejaydescribircmofunciona.
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2.3.2Protocolosdered
Anivelhumano,algunasreglasdecomunicacinsonformalesyotrassimplementesobreentendidasoimplcitas,basadasenlosusosycostumbres.Paraquelosdispositivossepuedancomunicarenformaexitosa,unanuevasuitedeprotocolosdebedescribirlosrequerimientoseinteraccionesprecisos.
Lassuitedeprotocolosdenetworkingdescribenprocesoscomolossiguientes:
elformatooestructuradelmensaje,
elmtodoporelcuallosdispositivosdenetworkingcomparteninformacinsobrerutasconotrasredes,
cmoycuandosepasanlosmensajesdeerrorydelsistemaentredispositivos,o
elinicioyterminacindelassesionesdetransferenciadedatos.
Losprotocolosindividualesdeunasuitedeprotocolospuedenserespecficosdeunfabricanteodepropiedadexclusiva.Propietario,enestecontexto,significaqueunacompaaoproveedorcontrolaladefinicindelprotocoloycmofunciona.Algunosprotocolospropietariospuedenserutilizadospordistintasorganizacionesconpermisodelpropietario.Otros,slosepuedenimplementarenequiposfabricadosporelproveedorpropietario.
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2.3.3Suitesdeprotocolosyestndaresdelaindustria
Confrecuencia,muchosdelosprotocolosquecomprendenunasuitedeprotocolosaludenaotrosprotocolosampliamenteutilizadosoaestndaresdelaindustria.Unestndaresunprocesooprotocoloquehasidoavaladoporlaindustriadenetworkingyratificadoporunaorganizacindeestndares,comoelInstitutodeingenieroselctricosyelectrnicos(IEEE,InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)oelGrupodetrabajodeingenieradeInternet(IETF).
Elusodeestndareseneldesarrolloeimplementacindeprotocolosaseguraquelosproductosdediferentesfabricantespuedanfuncionarconjuntamenteparalograrcomunicacioneseficientes.Siunprotocolonoesobservadoestrictamenteporunfabricanteenparticular,esposiblequesusequipososoftwarenopuedancomunicarsesatisfactoriamenteconproductoshechosporotrosfabricantes.
Enlascomunicacionesdedatos,porejemplo,siunextremodeunaconversacinutilizaunprotocolopararegirunacomunicacinunidireccionalyelotroextremoadoptaunprotocoloquedescribeunacomunicacinbidireccional,esmuyprobablequenopuedaintercambiarseningunainformacin.
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2.3.4Interaccindelosprotocolos
UnejemplodelusodeunasuitedeprotocolosencomunicacionesderedeslainteraccinentreunservidorWebyunexploradorWeb.Estainteraccinutilizaunacantidaddeprotocolosyestndaresenelprocesodeintercambiodeinformacinentreellos.Losdistintosprotocolostrabajanenconjuntoparaasegurarqueambaspartesrecibenyentiendenlosmensajes.Algunosejemplosdeestosprotocolosson:
Protocolodeaplicacin:
Protocolodetransferenciadehipertexto(HTTP)esunprotocolocomnqueregulalaformaenqueinteractanunservidorWebyunclienteWeb.HTTPdefineelcontenidoyelformatodelassolicitudesyrespuestasintercambiadasentreelclienteyelservidor.TantoelclientecomoelsoftwaredelservidorWebimplementanelHTTPcomopartedelaaplicacin.ElprotocoloHTTPsebasaenotrosprotocolospararegirdequmanerasetransportanlosmensajesentreelclienteyelservidor
Protocolodetransporte:
Protocolodecontroldetransmisin(TCP)eselprotocolodetransportequeadministralasconversacionesindividualesentreservidoresWebyclientesWeb.TCPdividelosmensajesHTTPenpequeaspartes,denominadassegmentos,paraenviarlasalclientededestino.Tambinesresponsabledecontrolareltamaoylosintervalosalosqueseintercambianlosmensajesentreelservidoryelcliente.
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Protocolodeinternetwork:
ElprotocolointernetworkmscomneselProtocolodeInternet(IP).IPesresponsabledetomarlossegmentosformateadosdelTCP,encapsularlosenpaquetes,asignarleslasdireccionescorrectasyseleccionarlamejorrutahaciaelhostdedestino.
Protocolosdeaccesoalared:
Estosprotocolosdescribendosfuncionesprincipales:administracindeenlacededatosytransmisinfsicadedatosenlosmedios.LosprotocolosdeadministracindeenlacededatostomanlospaquetesIPylosformateanparatransmitirlosporlosmedios.Losestndaresyprotocolosdelosmediosfsicosrigendequmaneraseenvanlassealesporlosmediosycmolasinterpretanlosclientesquelasreciben.Lostransceptoresdelastarjetasdeinterfazderedimplementanlosestndaresapropiadosparalosmediosqueseutilizan.
2.3.5Protocolosindependientesdelatecnologa
Losprotocolosdereddescribenlasfuncionesqueseproducendurantelascomunicacionesdered.Enelejemplodelaconversacincaraacara,esposiblequeunprotocoloparacomunicarestablezcaqueparaindicarquelaconversacinhafinalizado,elemisordebepermanecerensilenciodurantedossegundoscompletos.Sinembargo,esteprotocolonoespecificacmoelemisordebepermanecerensilenciodurantelosdossegundos.
Losprotocolosgeneralmentenodescribencmocumplirunafuncinenparticular.Aldescribirsolamentequfuncionesserequierendeunaregladecomunicacinenparticularperonocmorealizarlas,esposiblequelaimplementacindeunprotocoloenparticularseaindependientedelatecnologa.
EnelejemplodelservidorWeb,HTTPnoespecificaqulenguajedeprogramacinseutilizaparacrearelexplorador,qusoftwaredeservidorWebsedebeutilizarparaservirlaspginasWeb,sobrequsistemaoperativoseejecutaelsoftwareolosrequisitosnecesariosparamostrarelexplorador.Tampocodescribecmodetectaerroreselservidor,aunquesdescribequhaceelservidorsiseproduceunerror.
Estosignificaqueunacomputadorayotrosdispositivos,comotelfonosmvilesoPDA,puedenaccederaunapginaWebalmacenadaencualquiertipodeservidorWebqueutilicecualquiertipodesistemaoperativodesdecualquierlugardeInternet.
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2.4USOSDELOSMODELOSENCAPAS
2.4.1Beneficiosdelusodeunmodeloencapas
Paravisualizarlainteraccinentrevariosprotocolos,escomnutilizarunmodeloencapas.Unmodeloencapasmuestraelfuncionamientodelosprotocolosqueseproducedentrodecadacapa,comoastambinlainteraccindelascapassobreydebajodel.
Existenbeneficiosalutilizarunmodeloencapasparadescribirlosprotocolosderedyelfuncionamiento.Usodeunmodeloencapas:
Asisteeneldiseodelprotocolo,porquelosprotocolosqueoperanenunacapaespecficaposeeninformacindefinidaquevanaponerenprcticayunainterfazdefinidasegnlascapasporencimaypordebajo.
Fomentalacompetencia,yaquelosproductosdedistintosproveedorespuedentrabajarenconjunto.
Evitaqueloscambiosenlatecnologaoenlascapacidadesdeunacapaafectenotrascapassuperiorese
inferiores.
Proporcionaunlenguajecomnparadescribirlasfuncionesycapacidadesdered.
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2.4.2Modelosdeprotocolosyreferencias
Existendostiposbsicosdemodelosdenetworking:modelosdeprotocoloymodelosdereferencia.
Unmodelodeprotocoloproporcionaunmodeloquecoincidefielmenteconlaestructuradeunasuitedeprotocoloenparticular.Elconjuntojerrquicodeprotocolosrelacionadosenunasuiterepresentatpicamentetodalafuncionalidadrequeridaparainterconectarlaredhumanaconlareddedatos.ElmodeloTCP/IPesunmodelodeprotocoloporquedescribelasfuncionesqueseproducenencadacapadelosprotocolosdentrodelconjuntoTCP/IP.
Unmodelodereferenciaproporcionaunareferenciacomnparamantenerconsistenciaentodoslostiposdeprotocolosyserviciosdered.Unmodelodereferencianoestpensadoparaserunaespecificacindeimplementacinniparaproporcionarunniveldedetallesuficienteparadefinirdeformaprecisalosserviciosdelaarquitecturadered.Elpropsitoprincipaldeunmodelodereferenciaesasistirenlacomprensinmsclaradelasfuncionesylosprocesosinvolucrados.
Elmodelodeinterconexindesistemaabierto(OSI)eselmodelodereferenciadeinternetworkmsampliamenteconocido.Seutilizaparaeldiseoderedesdedatos,especificacionesdefuncionamientoyresolucindeproblemas.
AunquelosmodelosTCP/IPyOSIsonlosmodelosprincipalesqueseutilizancuandoseanalizalafuncionalidaddered,losdiseadoresdeprotocolosdered,serviciosodispositivospuedencrearsuspropiosmodelospararepresentarsusproductos.Porltimo,sesolicitaalosdiseadoresquesecomuniquenconlaindustriaasociandosusproductososerviciosconelmodeloOSI,elmodeloTCP/IPoambos.
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2.4.3ModeloTCP/IP
Elprimermodelodeprotocoloencapasparacomunicacionesdeinternetwork