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ASPECTOS BSICOS DE NETWORKING
Instructor: RAFAEL RAMIREZ CORONADO
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Objetivos
Comprender la importancia del ancho de banda y trminos
asociados.
Reconocer y describir las funciones de los equipos bsicos
existentes en una red, as como los diagramas de cableado, fsicos y
lgicos.
Definir y comparar: LANs, MANs, WANs, SANs, VPNs.
Describir las diferencias entre Intranets y Extranets.
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Redes de Datos
Las redes de computadores nacieron como resultado de las PC y
sus aplicaciones.
Existen tres problemas a solucionar:
Como evitar duplicacin de equipo.
Como comunicarse eficientemente.
Como instalar y administrar una red.
En los inicios de 1980 se crearon las redes LAN y posteriormente
se comunicaron estas redes LAN, con las redes WAN.
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... Redes de Datos
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Redes de Datos
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Historia de las redes
Aos 40, los computadores eran enormes dispositivos
electromecnicos propensos a sufrir fallas.
En 1947, el transistor semiconductor permiti crear computadores
ms pequeos y confiables.
En los 50 los computadores mainframe, que funcionaban con
programas en tarjetas perforadas, comenzaron a ser utilizados
habitualmente por las grandes instituciones.
A fines de esta dcada, se cre el CI, que combinaba muchos y, en
la actualidad, millones de transistores en un pequeo
semiconductor.
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... Historia de la Redes Dcada del 60, los mainframes con
terminales
eran comunes, y los CI comenzaron a ser utilizados de forma
generalizada.
A fines de la dcada del 60 y durante la dcada del 70, se
inventaron los minicomputadores. Sin embargo, estos seguan siendo
muy voluminosos en comparacin con los estndares modernos.
En 1977, Apple Computer Company present el microcomputador
(conocido como PC).
En 1981 IBM present su primer computador personal. Estos dos
ltimos equipos dieron como resultado el uso difundido de los
computadores personales en hogares y empresas.
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Historia de las redes
A mediados 80 los usuarios comenzaron a comunicarse a travs de
conexiones punto-a-punto o de acceso telefnico.
El concepto se expandi a travs del uso de computadores que
funcionaban como punto central de comunicacin en una conexin de
acceso telefnico o tableros de boletn.
1990, DoD de EE.UU. desarroll las WAN de gran extensin y alta
confiabilidad, para uso militar y cientfico. Permita la
internetworking de varios computadores mediante diferentes
rutas.
La WAN del DoD finalmente se convirti en la Internet.
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Dispositivos de Networking
Los equipos que se conectan de forma directa a un segmento de
red se denominan dispositivos.
Estos dispositivos se clasifican en dos grandes grupos:
Dispositivos de usuario final.
Dispositivos de red.
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Dispositivos de Usuario Final
Incluyen los computadores, impresoras, escneres, y dems
dispositivos que brindan servicios directamente al usuario
(host).
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Dispositivos de Red
Son todos aquellos que conectan entre s a los dispositivos de
usuario final, posibilitando su intercomunicacin.
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Repetidor
Se utiliza para regenerar una seal.
Regeneran seales analgicas o
digitales que se distorsionan a causa de prdidas en la
transmisin producidas por la atenuacin.
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Concentrador (HUB)
Los hubs concentran las conexiones.
Permiten que la red trate un grupo de hosts como si fuera una
sola unidad.
Pueden ser Pasivos o Activos. Los primeros no interfieren en la
transmisin de datos, mientras que los segundos no slo concentran
hosts, sino que adems regeneran seales.
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Puente
Convierten los formatos de transmisin de datos de la red
(tramas) adems realizan la administracin bsica de las mismas.
Los puentes no slo conectan las LAN, sino que adems verifican
los datos para determinar si les corresponde o no cruzar el puente.
Esto aumenta la eficiencia de cada parte de la red.
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Switch
Los switches de grupos de trabajo agregan inteligencia a la
administracin de transferencia de datos.
No slo son capaces de determinar si los datos deben permanecer o
no en una LAN, sino que pueden transferir los datos nicamente a la
conexin que necesita esos datos.
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The Cloud
Los Routers
Los routers poseen todas las capacidades que tiene un repetidor,
hub, puente y switch.
Tambin pueden conectar dos o ms LAN
que se encuentran separadas por grandes distancias.
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LAN Devices (Peajes)
Conectan PCs; Repetidores de seal
Segmentacin de LAN;
Bridge ms rpido; Ancho de banda completo
Determinacin de ruta; Switcheo de paquetes
Hub
Bridge
Switch
Router
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Modem Anlogo a Digital;
Conexiones de LANs remotas
Router Determinacin de ruta;
Switcheo de paquetes
WAN Devices (Peajes)
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Topologa de redes
Topologa Fsica: Es la forma como estn conectados los equipos
fsicamente (Bus, Anillo, Estrella, Estrella Extendida Jerrquica,
Malla).
Topologa Lgica: Es la forma como los Hosts acceden al medio para
enviar datos (Broadcast, Transmisin de Tokens).
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Topologa de Redes
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Topologa de Bus
Un solo Backbone
Todos los hosts estn directamente conectados al Backbone.
Cada final (extremo) del bus debe estar terminado
apropiadamente.
Ejm. 10Base2
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Topologa Ring (anillo)
No existe un Backbone.
Cada uno de los host esta conectado directamente a un
vecino.
Utilizado por la topologa lgica token passing.
Ejm. IBM Token Ring
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Topologa Estrella
Todos los equipos estn conectados a un punto central.
El centro de la estrella es usualmente un Hub o un switch.
Usado por las tecnologas ethernet.
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Topologa Estrella Extendida
Una topologa en estrella extendida conecta estrellas
individuales entre s mediante la conexin de hubs o switches.
Esta topologa puede extender el alcance y la cobertura de la
red.
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Topologa Jerrquica
Una topologa jerrquica es similar a una estrella extendida. Pero
en lugar de conectar los hubs o switches entre s, el sistema se
conecta con un computador que controla el trfico de la
topologa.
Server
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Topologa Malla
Cada host tiene su propia conexin con cada uno de los otros
hosts.
Utilizada en situaciones donde la comunicacin no debe ser
interrumpida.
Ejm. Central Nuclear.
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Topologa de Broadcast
La topologa broadcast simplemente significa que cada host enva
sus datos hacia todos los dems hosts
del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban
seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada.
Ejm. Redes Ethernet.
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Transmisin de Tokens
La transmisin de tokens controla el acceso a la red mediante la
transmisin de un token electrnico a cada host de forma
secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede
enviar datos a travs de la red. Si el host no tiene ningn dato
para
enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se
vuelve a repetir.
Ejm. Redes Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por
fibra (FDDI).
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Topologia de Redes
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Protocolos de Red
Un protocolo es una descripcin formal de un conjunto de reglas y
convenciones que gobiernan un particular aspecto de cmo los equipos
en una red se comunican.
Determinan el formato, la sincronizacin, la secuencia y el
control de errores en la comunicacin de datos.
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Protocolos de Red
Incluyen aspectos como:
Cmo la red fsica esta construida.
Cmo los computadores se conectan a la red.
Cmo los datos son representados para la transmisin.
Cmo los datos son enviados
Cmo se manejan los errores
Comits y Organizaciones: IEEE, ANSI, TIA, EIA, UIT
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Redes de rea Local (LAN)
Las LAN permiten a las empresas aplicar tecnologa informtica
para compartir localmente archivos e impresoras de manera
eficiente, y posibilitar las comunicaciones internas.
Un buen ejemplo de esta tecnologa es el correo electrnico.
Las tecnologas comunes de LAN son:
Ethernet
Token Ring
FDDI
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...Redes de rea Local (LAN)
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Redes de Area Amplia (WAN)
Interconectan LAN, que a su vez proporcionan acceso a las PCs o
a los servidores de archivos ubicados en otros lugares.
Permiten que las empresas se comuniquen entre s a travs de
grandes distancias, ya sea compartiendo recursos o intercambiando
informacin.
Algunas de las tecnologas comunes de WAN son:
Red digital de servicios integrados (RDSI)
Lnea de suscripcin digital (DSL).
Frame Relay
Series de portadoras para EEUU y Europa T1,E1,T3,E3
Red ptica sncrona (SONET)
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...Redes de rea Amplia (WAN)
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Routers conectan LANs & WANs
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Redes de Area Metropolitana (MAN)
Generalmente consta de una o ms LAN dentro de un rea geogrfica
comn.
Ejm, un banco con varias sucursales puede utilizar una MAN.
Normalmente, se utiliza un proveedor de servicios para conectar
dos o ms sitios LAN utilizando lneas privadas de comunicacin o
servicios de fibra ptica.
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Redes de Almacenamiento (SAN)
Es una red dedicada, alto rendimiento, utilizada para trasladar
datos entre servidores y recursos de almacenamiento.
Evita todo conflicto de trfico entre clientes y servidores.
La tecnologa SAN permite conectividad de alta velocidad, de
servidor a almacenamiento, almacenamiento a almacenamiento, o
servidor a servidor
Permite conectividad de alta velocidad (2Gbps), entre sus
dispositivos.
La Finalidad de una SAN es consolidar todo el almacenamiento de
todos los servidores en nico punto.
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...Redes SAN
Las SAN poseen las siguientes caractersticas:
Rendimiento: Permiten el acceso concurrente de dos o ms
servidores a alta velocidad, proporcionando un mejor rendimiento
del sistema.
Disponibilidad: Tienen una tolerancia incorporada a los
desastres, ya que se puede hacer una copia exacta de los datos
mediante una SAN hasta una distancia de 10 km.
Escalabilidad: Al igual que una LAN/WAN, puede usar una amplia
gama de tecnologas. Esto permite la fcil reubicacin de datos de
copia de seguridad, operaciones, migracin de archivos, y duplicacin
de datos entre sistemas.
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Redes Privadas Virtuales (VPN)
Es una red privada que se construye dentro de una
infraestructura de red pblica (Internet).
Con una VPN, un empleado a distancia puede acceder a la red de
la sede de la empresa a travs de Internet, formando un tnel seguro
entre el PC del empleado y un router VPN en la sede.
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Por qu una VPN
Cuando deseo enlazar mis oficinas centrales con alguna sucursal
u oficina remota tengo tres opciones:
MODEM: Su desventaja (costo de la llamada de larga distancia),
costo por minuto conectado, no contara con la calidad y velocidad
adecuadas.
Lnea Privada: Tendra que tender mi cable (cobre o fibra ptica)
de un punto a otro, el costo es muy elevado (Ej. si necesito
enlazar mi oficina central con una sucursal que se encuentra a 200
Kilmetros) el costo sera por la renta mensual por Km. Sin importar
el uso.
VPN: Los costos son bajos porque slo realizo llamadas locales,
adems de tener la posibilidad de que mis datos viajen encriptados y
seguros, con una buena calidad y velocidad.
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Beneficios de las VPNs
Es un servicio que ofrece conectividad segura y confiable en una
infraestructura de red pblica (Internet).
Conservan las mismas polticas de seguridad y administracin que
una red privada.
Son la forma ms econmica de establecer una conexin punto-a-punto
entre usuarios remotos y la red de un cliente de la empresa.
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Tipos de VPN
VPN de acceso: Brindan acceso remoto a un trabajador mvil y una
SOHO, a la sede de la red interna o externa, mediante una
infraestructura compartida, usando tecnologas analgicas, de acceso
telefnico, RDSI, DSL, IP mvil y de cable para brindar conexiones
seguras a usuarios mviles, empleados a distancia y sucursales.
Redes internas VPN: Conectan a las oficinas regionales y remotas
(empleados) a la sede de la red interna mediante una
infraestructura compartida, utilizando conexiones dedicadas.
Redes externas VPN: Conectan a socios comerciales a la sede de
la red mediante una infraestructura compartida, utilizando
conexiones dedicadas.
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Intranet y Extranet
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INTRANET
Las INTRANETS estn diseadas para permitir el acceso por usuarios
con privilegios de acceso a la LAN interna de la organizacin.
Dentro de una red interna, los servidores de Web se instalan en
la red. La tecnologa de navegador se utiliza como interfaz comn
para acceder a la informacin, por ejemplo datos financieros o datos
basados en texto y grficos que se guardan en esos servidores.
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EXTRANET
Las EXTRANETS hacen referencia a aplicaciones y servicios
basados en la red interna, y utilizan un acceso extendido y seguro
a usuarios o empresas externas.
Este acceso generalmente se logra mediante contraseas,
identificaciones de usuarios, y seguridad a nivel de las
aplicaciones.
Una red externa es la extensin de dos o ms estrategias de red
interna, con una interaccin segura entre empresas participantes y
sus respectivas redes internas.
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Importancia del Ancho de Banda
El BW se define como la cantidad de informacin que puede fluir a
travs de una conexin de red en un perodo dado.
Es finito, limitado por las leyes fsicas y la tecnologa.
El BW no es gratuito, tiene un costo directo con su
capacidad.
Es critico para el rendimiento o desempeo de la red.
Sus requerimientos crecen constante y rpidamente.