Topologia de Red• El termino topologia se refiere a la forma en que estan conectadas las computadoras en una red,

usaremos 2 terminos para tratar el tema de topologia:• Nodo:

• Es un dispositivo conectado a la red• Paquete:– Un paquete es un mensaje que se manda por la red de un nodo a otro nodo, y este paquete contiene informacion

del nodo que envio el mensaje, el nodo al que va el mensaje, y los datos.

• Bus:– En este tipo de topologia todas las computadoras estan conectadas a traves de una linea recta, de esta manera

cada computadora puede escuchar en la linea principal y recoger los mensajes que son para ella e ignorar los que no van dirigidos a ella.

– Si por alguna razon se rompiera el cable principal la red quedaria dividida en 2 partes y no se podrian comunicar entre si algunas computadoras o nodos.

• Estrella:– En este tipo cada nodo esta conectado a un dispositivo central llamado Hub o Switch.– Si por alguna razon se rompiera un cable solo el nodo conectado a ese cable perderia la comunicacion con los

otros nodos, a menos que el nodo que perdiera la comunicacion fuera el Switch o Hub entonces ningun nodo podria comunicarse entre si.

• Anillo:– En este tipo de topologia los paquetes se transportan de manera circular nodo por nodo de tal manera que si el

paquete no es para el nodo actual este lo pasa al siguiente nodo en el anillo.– Si por alguna razon se rompiera el cable principal la red quedaria dividida en 2 partes y no se podrian

comunicar entre si algunas computadoras o nodos.

Algunas veces la redes estrella se encuentran localizadas en por ejemplo diferentes pisos de un edificio, entonces es posible utilizar un Bus para conectar 2 o mas redes Estrella en este caso al Bus se le llamaria Backbone(espina dorsal),

Protocolos y Standares de Red• Los protocolos y los standares son la parte que las redes trabajen entre si.• Protocolos:

• Hacen posible que varios componentes de una red se comuniquen entre si.• Un protocolo es un conjunto de reglas que permiten que ocurra la efectiva comunicacion,

usamos protocolos todos los dias, por ejemplo: cuando uno paga con cheque o tarjeta de debito:

• El empleado nos dice cuanto fue el total• Nos pide una id• Luego pasamos nuestra tarjeta por el lector• Firmamos el recibo• Y nos dan el ticket

• Los protocolos mas populares son TCP/IP e IPX/SPX• TCP/IP fue diseñado originalmente para Unix y ahora es el protocolo utilizado en Internet.• Hay un tercer protocolo importante que es Ethernet el cual es un protocolo de bajo nivel que se usa

en conjunto con TCP/IP e IPX/SPX

•Standares:

•Un standard es la definicion previo-acuerdo de un protocolo, en los primeros dias de las redes de computadoras, cada fabricante de computadoras, sus propios protocolos de red, como consecuencia directa no era tan facil mezclar equipo de diferentes fabricantes en una misma red.

•Fue entonces cuando llegaron los standares, un standard es un protocolo definido a nivel industrial, que no esta casado con una marca de fabricante, con protocolos standares podemos mezclar equipos de diferentes fabricantes, mientras que el equipo implemente los protocolos standard debera poder coexistir en la misma red.

•Mucha organizaciones se involucran en la adopcion de standares las 5 mas importantes son:

•ANSI

•IEEE

•ISO

•IETF

•W3C

•Es lo que hace posible que los dispositivos elaborados por diferentes fabricantes se comuniquen entre ellos.

Modelo de Referencia OSI• OSI Significa Open Systems Interconnection se traduce como modelo de referencia de interconexion

de sistemas abiertos.• El modelo OSI divide los aspectos de una red en 7 distintas capas, estas capas son similares a las

capas de una cebolla, cada capa sucesiva envuelve a la capa inferior, escondiendo sus detalles sin que las capas superiores se percaten:

Capa Nombre Descripcion

1 Fisico Gobierna la distribucion de cables y dispositivos tales como repetidores y hubs

2 Enlace de Datos Provee direcciones MAC para de manera unica poder identificar a los nodos de la red y los medios para mandar los datos a traves de la capa fisica en forma de paquetes, los bridges y switches son dispositivos de capa 2

3 Red Se hace cargo del ruteo de datos entre segmentos de red

4 Transporte Provee la entrega confiable de paquetes.

5 Session Establece sesiones entre aplicaciones de Red

6 Presentacion Convierte datos de tal manera que sistemas que utilizan diferentes formatos de datos puedan intercambiar informacion

7 Aplicacion Permite a las aplicaciones solicitar servicios de Red

• Las primeras 3 capas se les llama las capas bajas, estas procesan la mecanica de como la informacion es mandada de una computadora a otra a traves de una red, las capas 4 a la 7 se les llama las capas superiores, estas procesan el como las aplicaciones se relacionan con la red a traves de API’s.

Protocolo Ethernet– Existen varias versiones de este protocolo dependiendo de su velocidad de transporte pueden ser:– Standard Ethernet:10 Mbps(Millions of bits per second)– Fast Ethernet: 100 Mbps– Gigabit Ethernet:1000Mbps

Protocolo TCI/IP• El protocolo TCP/IP sobre el cual se construyo Internet, no es un protocolo unico si no mas bien es

una suite(conjunto) de protocolos relacionados, TCP es aun mas antiguo que Ethernet.• La capa de Aplicacion de TCP/IP corresponde a las 3 capas superiores del modelo OSI estas son

Session, Presentacion y Aplicacion. Muchos protocolos pueden ser utilizados a este nivel algunos de estos son: HTTP, FTP, Telnet, SMTP, DNS, y SNMP.

• En la suite de protocolos TCP/IP podemos mencionar a los 3 mas importantes que son:TCP, IP, y UDP.

IP– Significa Internet Protocol, y es un protocolo de la capa de red que es responsable de entregar los paquetes a los

dispositivos de red, este protocolo utiliza direcciones IP logicas para referirse a dispositivos individuales en lugar de direcciones fisicas(MAC), un protocolo llamado ARP(address resolution protocol) se encarga de convertir direcciones IP a direcciones MAC.

– Dado que las direcciones IP estan compuestas de una parte de red y una parte de host, el protocolo IP es ruteable.– Como resultado IP puede forwardear un paquete a otra red si el host no se encuentra en la red actual(la habilidad de

rutear paquetes entre redes es donde IP adquiere su nombre, una Internet es un conjunto de 2 o mas redes TCP/IP redes que pueden se encontradas por ruteo).

TCP– Significa Transmision Control Protocol, es un protocolo de la capa de transporte orientado a la conexion, TCP le

permite a un dispositivo mandar de manera confiable un paquete a otro dispositivo en la misma red o en otra red, TCP se encarga de asegurar que cada paquete sea entregado en su mayoria, lleva a cabo esto estableciendo una conexion con el dispositivo receptor y solo entonces le manda los paquetes, si un paquete no llega TCP le reenvia el paquete, la conexion se cierra solo cuando el paquete se ha entregado de manera exitosa, o una condicion de error no recuperable ha ocurrido.

– Un aspecto importante de TCP es que siempre se usa para comunicacion uno-a-uno, en otras palabras, TCP permite a un dispositivo intercambiar datos con otro dispositivo. TCP no se utiliza para transmitir mensajes a multiples receptores de red, para esto ultimo se utiliza el protocolo UDP.

– Muchos protocolos de la capa de aplicacion dependen de TCP, por ejemplo cuando un usuario corre un Web Browser y este pide una pagina WEB el browser manda una peticion al servidor WEB, cuando el servidor Web recibe la peticion utiliza HTTP para mandar de regreso la pagina al browser, otra vez via TCP, otros protocolos de Aplicacion que tambien utilizan TCP incluyen a TELNET(para emulacion de Terminales), FTP(para intercambio de archivos), y SMTP(para e-mail).

UDP– El User Datagram Protocol es un protocolo de la capa de aplicacion carente de conexion, que se utiliza cuando no es

necesario el peso extra de una conexion, despues de que UDP ha puesto un paquete en la red(via protocolo IP) se olvida de el, UDP no garantiza que el paquete vaya a llegar a su destino, la mayoria de las aplicaciones que utilizan UDP simplemente esperan a respuestas como resultados de los paquetes enviados via UDP, si no recibe una respuesta en un periodo de tiempo la aplicacion re-envia el paquete, o de plano desiste.

– Tal vez la aplicacion mas conocida que utiliza UDP sea DNS(Domain Name System), cuando una aplicacion necesita accesar un dominio por ejemplo yahoo.com DNS manda un mpaquete UDP a un servidor DNS para buscar el dominio, cuando el servidor encuentra el dominio regresa la direccion IP en otro paquete UDP.

Equipamiento de Servidor• una de las decisiones mas importantes que llevaremos a cabo al instalar una red de computadoras sera Escoger el

equipo adecuado es, es importante mencionar que en las redes pequeñas pueden funcionar con al menos un servidor dedicado, para una red de casa o de oficina pequeña podriamos funcinar con servidores o red punto a punto.

• Aspectos importantes en un Servidor Dedicado:• Escalabilidad:se refiere a la habilidad de aumentar el tamaño y capacidad de un servidor sin tantos problemas,

seria un error comprar un servidor que solo se ajuste a las necesidades actuales dado que en un año estas pueden cambiar, si es posible se recomienda equipar los servidores con sobrado espacio en disco, RAM, y poder de procesamiento de los requeridos actualmente.

• Calidad: Cuando se usa una computadora cliente y esta falla, solo la persona que la usa se afecta, pero cuando falla un servidor se afectan todas las personas que usan la red. Por eso es mandatorio que se adquiera una maquina de marca ya que esto nos asegurara que los componentes de esta son de mayor calidad y son menos propensos a fallar.

• Disponibilidad:Este concepto esta muy ligado al de Calidad, ¿cuando falla un servidor cuanto tiempo nos toma corregir el problema y que este en linea otra vez el servidor?, en las computadoras servidor sus componentes estan diseñados para facilmente diagnosticarlos y remplazarlos,de tal manera que esto minimiza el tiempo que el servidor esta fuera de linea, en algunos servidores sus componentes son Hot Swappable lo cual significa que pueden ser desconectados aun sin apagar el servidor.

• Servicio y Soporte:estos conceptos no son tomados muy en cuenta, sin embargo cuando un servidor falla debemos tener el personal adecuado para que lo reparen localmente In-Site, y por todos los medio evitar los contratos donde se tiene que llevar el servidor a otro lugar a que la reparen, no podemos pasar tanto tiempo sin el servidor.

Componentes de un Servidor• Tarjeta Madre:Es el componente en el cual todos los circuitos electronicos de esta computadora estan

conectados, en realidad este es “la computadora en si”, todos los demas componentes se conectan este, los subcomponentes son:

• CPU(Procesador):Es el cerebro de la computadora, este es el componente que determina el tipo de servidor que se va a adquirir, algunos ejemplos:

Procesador Velocidad Enfocado A

Itanium 2 1.30-1.60 GHz Servidores

XEON 1.4-3.6 GHz Servidores

Pentium 4 3.2-3.73 GHz Computadoras Cliente

Celeron 950MHz-3.06GHz Computadoras de Bajo Rendimiento

• Memoria:La capacidad total de memoria del servidor depende de la tarjeta madre, algunos servidores nuevos pueden soportar cuando menos 12GB y algunos pueden manejar hasta 32GB.

• Discos Duros:Las Computadoras Cliente utilizan discos IDE, sin embargo los servidores utilizan discos SCSI con tarjetas de controladoras SCSI de alta calidad.

• Conexion de Red:Algunos servidores tienen la tarjeta de red integrada en la tarjeta madre, de no ser asi se le tendra que agregar una por separado.

• Video:esta es una de las areas donde se puede economizar en componentes de baja calidad, ya que los servidores no manejaran graficos complejos de alta definicion.

• Fuente de Poder:Dado que un servidor maneja mas dispositivos que una computadora cliente, estos necesitan mas energia, generalmente de 300 Watts.

Formas Fisicas de un Servidor• Se refiere al empaquetamiento fisico de un dispositivo de hardware, se presenta en 3 formas:

• Torre:Esta es la forma mas tipica, tiene espacio interno para la tarjeta madre, 5 o mas discos, algunos tienen fuestes de poder redundantes esto significa que podrian segui funcionando aun cuando no hubiera energia electrica, y componentes hot-swappable(estos pueden ser reemplazados aun sin apagar el servidor)

• Rack:Estos servidores estan diseñados para ahorrar espacio, y vienen en medidas standard de 19 pulgadas para ser montados en Rakcs, debido a su espacijo limitado los servidores de Rack no pueden ser expandidados como un servidor de Torre, un sistema tipico de este tipo incluiria:conexiones integradas de audio y video, espacio para 3 discos duros, 2 slots de expansion, y un puerto SCSI para conectarles un disco externo SCSI.

• Blade:Estos estan diseñados para ahorrar mas espacio aun que los servidores de Rack, un servidor de Rack viene contenido en una sola tarjeta, la cual puede ser montada junto con otros servidores Blade en un chasis Blade el cual cabe en un chasis de 19 pulgadas, un chasis de este tipo puede contener 6 o mas servidores Blade(dependiendo del fabricante) una de las ventajas de este tipo de servidores es que no necesitan fuentes de poder independientes, otra ventaja es que no se necesita un Switch KVM es decir se pueden controlar todos los servidores desde un teclado y monitor, tal vez el beneficio mas grande es que evitan la telaraña de cables.

Otros Dispositivos de Red• Tarjetas de Red• Cable de Red• Hubs:En estos dispositivos todos los paquetes que le llegan a un puerto son mandados a todos los demas

puertos, hace esto porque es un dispositivo de la capa fisica, por esto no tiene manera de saber que computadora esta conectada en que puerto.

• Switches:Son dispositivos de la capa de enlace lo que significa, que pueden inspeccionar los paquetes que les llegan para buscar una pieza critica de informacion: La direccion MAC de tal manera que si un paquete va de una computadora a otra solo esa computadora lo recibira.

• Repetidores:son dispositivos que aumentan la fuerza de la señal para que esta pueda viajar mas lejos aun, y no ponen atencion a los paquetes.

• Bridges:Son dispositivos que conectan 2 redes para que pueden mirarse como si fueran una sola red, y no ponen atencion a los paquetes,tambien son dispositivos de la capa de enlace.

• Routers:Es un dispositivo de la capa de Red, puede trabajar con los paquetes a un nivel superior, en particular un Router puede examinar la direccion IP de los paquetes para saber a de donde vienen y hacia donde van.