REDES INFORMÁTICAS

Unidad 3. Redes Informáticas 1

REDES INFORMÁTICAS

REDES LOCALES


ÍNDICE1. Las redes informáticas2. Las redes de área local

2.1 Estructura de una LAN2.2 Protocolos de red

3. Relación entre los dispositivos de una redRed igualitaria

Los grupos de trabajoRed cliente-servidor

Los dominiosEquipos sin Microsoft Windows

4. Análisis de una red existenteEl Panel de controlInstrucciones de consola

5. Recursos compartidosCuentas de usuarios, grupos de usuarios, recursos compartidos


1. Las redes informáticas

Una red informática está constituida por un conjunto de

ordenadores y otros dispositivos, conectados por medios

físicos o sin cable, con el objetivo de compartir unos

determinados recursos. Éstos pueden ser aparatos

(hardware), como impresoras, sistemas de almacenamiento,

etc., o programas (software), que incluyen aplicaciones,

archivos, etc.


Interconexión de ordenadores


Clasificación de las redes LAN (Local Area Network): Una red de área local, red local es la

interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión esta limitada

físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 200 metros. Su aplicación más

extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de

trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y

aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.

WAN: Una Red de Área Amplia (Wide Area Network ), es un tipo de red de

computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km,

dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes

sería RedIRIS, Internet. Muchas WAN son construidas por y para una

organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas

por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes.


Tipos de redes

Red con servidores: los recursos compartidos se encuentras en un solo ordenador, servidor, el cual gestiona tanto el uso de recursos como los permisos.

Redes igualitarias: todos los ordenadores que las integran pueden compartir y utilizar dichos recursos)


Medios de conexión de los elementos de una red

MEDIO NOMBRETIPO DE

TRASMISIÓN

VELOCIDAD DE

TRANSMISIÓN

DISTANCIA MÁXIMA

FÍSICO

Pares trenzados Señales eléctricas Hasta 1Gb/s <100m

Fibra óptica Haz de luz Hasta 1Tb/s <2 Km

SIN CABLE

Wi-FiOndas

electromagnéticasHasta 100 Mb/s

<100m

BluetoothOndas

electromagnéticas Hasta 3 Mb/s<100m


2. Las redes de área local

2.1 Elementos de una LANLa tarjeta de red

Dispositivos electrónicos de interconexión

El enrutador

El cableado estructurado

2.2 Protocolos de redEl protocolo TCP/IP

La dirección IP


2.1 Estructura de una LANLos tipologías más utilizadas en la tipología de una LAN son las siguientes:

RED EN ESTRELLA

Las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de este.

RED EN ÁRBOL

Tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.


La tarjeta de red

También denominada NIC (network interface card), es la interfaz

que permite conectar nuestro equipo a la red. Normalmente se

instala en las ranuras de expansión de nuestro equipo, o a

través del puerto USB (en algunas tarjetas sin cable)

Cada tarjeta tiene un identificador hexadecimal único de 6 bytes,

denominado MAC (media acces control). Los tres primeros

bytes, denominados OUI, son otorgados por el IEEE , y los

otros 3 bytes, denominados NIC, son responsabilidad del

fabricante, de manera que no puede haber dos tarjetas con el

mismo identificador MAC.


Dispositivos electrónicos de interconexión

Centralizan todo el cableado de una red, en estrella o en árbol. De

cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto,

tienen que tener, como mínimo, tantos puntos de conexión o puertos

como equipos queramos conectar a nuestra red. Hay dos tipos de

dispositivos, denominados:

Concentrador (hub)

Conmutador (switch)


Concentrador o HUB

Recibe un paquete de datos a través de un puerto y

lo transmite al resto. Esto provoca que la

información no la reciba sólo el equipo al cual va

dirigida sino también los demás, lo que puede

implicar un problema de saturación de la red cuando

el número de paquetes de datos es elevado.


Conmutador, SWITCH

Almacena las direcciones MAC de todos los equipos que están

conectados a cada uno de sus puertos. Cuando recibe un paquete a

través de un puerto, revisa la dirección MAC a la que va dirigido y

reenvía el paquete por el puerto que corresponde a esa dirección,

dejando los demás libres de tránsito. Esta gestión más avanzada de

la red permite mayor tránsito de datos sin saturarla.


Diferencias entre un concentrador (hub) y un conmutador (switch)


El enrutador

También denominado router, es un dispositivo destinado a

interconectar diferentes redes entre sí. Por ejemplo, una

LAN con una WAN o con Internet.

Si por ejemplo utilizamos un enrutador para conectarnos a

Internet a través de la tecnología ADSL, aparte de conectar

dos redes (la nuestra con Internet), el router también tendrá

que traducir los paquetes de información de nuestra red al

protocolo de comunicaciones que utiliza la tecnologia ADSL.


Hub, switch y router


El cableado estructuradoEs el medio físico por el que viaja la información de los equipos hasta los concentradores o conmutadores. Esta información se puede transmitir a través de señales eléctricas, utilizando cables de pares trenzados, o a través de haces de luz, utilizando cables de fibra óptica.


El cable de pares trenzados

Es el cable más utilizado actualmente para redes locales. Está formado por cuatro pares de hilos. Cada par está trenzado para evitar interferencias radioeléctricas. La cantidad de veces que gira sobre sí mismo al trenzarse se denomina categoría y determina sus prestaciones.

En los extremos del cable es necesario un conector, RJ-45, capaz de conectar el cableado con los equipos.


La fibra óptica

Está formada por filamentos de

vidrio transparentes (de cristal natural o

de plástico), tan finos como un cabellos

humano, y son capaces de transportar

los paquetes de información como haces

de luz producidos por un láser.

Se pueden transmitir

simultáneamente hasta cien haces de

luz, con una transmisión de hasta 10

Gb/s por cada haz, con lo que se

consigue una velocidad total de 10 Tb/s.


2.2 Protocolos de red Son las reglas y especificaciones técnicas que siguen los

dispositivos conectados. Si cada uno de ellos “hablase” de manera distinta, la comunicación se haría imposible.

Símil con el lenguaje humano: si queremos comunicarnos con alguien que no habla nuestra lengua podemos buscar un traductor. En las redes, la función de traducción la realizan tanto las tarjetas de red como los enrutadores.

El protocolo más utilizado actualmente, tanto en redes locales como en Internet, es el TCP/IP.


El protocolo TCP/IP

Formado por dos protocolos:

TCP (Transmisión control protocol) IP (Internet protocol)

Se encargan de controlar la comunicación entre los diferentes equipos conectados, independientemente del sistema operativo que utilicen y del equipo de que se trate.

El IP es un protocolo de red que se encarga de la transmisión de paquetes de información. Cada paquete se comporta como un elemento independiente del resto y cada uno de ellos puede ir por caminos diferentes. Este protocolo no controla la recepción ni el orden correcto de los paquetes, pero debido a su sencillez y bajo coste es el que más se utiliza actualmente.


Funciones del protocolo TCP

Funciones del protocolo TCP

En el emisor

Divide la información en paquetesAgrega un código detector de errores para comprobar si el paquete llega correctamente a su destinoPasa el paquete al protocolo IP para que gestione su envío

En el receptor

Recibir los paquetes que pasa el protocolo IPOrdena los paquetes, y comprueba que están todos y que son correctos.Extrae la información útil de los paquetesSi detecta un paquete que no ha llegado o que es incorrecto, genera un paquete para ser enviado al emisor, indicándole que lo ha de enviar de nuevo.


La dirección IPCada equipo que pertenece a la red dispone un identificador único para poder

saber a quién va dirigido cada paquete en las transmisiones y quiénes son los

remitentes. Como estos identificadores pertenecen al protocolo IP, se

denominan direcciones IP.

La dirección IP está formado por 4 bytes de la forma:

Dirección IP

192.168.0.1

1er byte 2º byte 3er byte 4º byte

192 168 0 1


La dirección IPCon esta dirección IP debemos identificar tanto la red en la que se encuentra el equipo como el equipo concreto. Por este motivo, la organización InterNic (Internet Network Information Center) ha definido tres tipos de redes en función del número de redes y de equipos que sea necesario implementar.

En cada clase hay una serie de direcciones que no están asignadas para que puedan utilizarse en redes privadas, como la de nuestro instituto o la de casa. Dos o más redes privadas pueden utilizar las mismas direcciones, siempre que no estén conectadas directamente entre sí.

Clase Número de redes diferentes disponibles

Número de dispositivos para cada red

A 27(128) 224(16 777 216)

B 214(16384) 216(65 536)

C 221(2.097.152) 28(255)


La dirección IPHay dos direcciones reservadas por el mismo protocolo IP:

•La dirección 127.0.0.1, que hace referencia al equipo local. Se

puede usar para probar el funcionamiento de TCP/IP haciendo ping

a 127.0.0.1, al recibir respuesta se puede asumir que los

componentes asociados al protocolo están bien.

•La dirección 255.255.255.255, que sirve para enviar un paquete a

todas las estaciones, como por ejemplo cuando nuestro ordenador

quiere saber qué equipos están conectados en red.

Clase Direcciones reservadas para redes privadas

A De 10.0.0.0 a 10.255.255.255

B De 172.16.0.0 a 172.31.255.255

C De 192.168.0.0 a 192.168.255.255

ping (Packet Internet Grouper) se trata de una utilidad que comprueba el estado de la conexión con uno o varios equipos remotos por medio de los paquetes de solicitud de eco y de respuesta de eco para determinar si un sistema IP específico es accesible en una red. Es útil para diagnosticar los errores en redes o enrutadores IP.


Configuración del protocolo TCP/IP

Dirección IP. Para conectarse a una LAN y a Internet es necesario tener configurado el protocolo TCP/IP en las propiedades de conexión a la red.

La dirección IP debe ser única dentro de la red a la que pertenece. Las direcciones IP en dentro de una LAN son privadas, y las que comunican las LAN con Internet son públicas.

Máscara de subred . Indica el número de ordenadores máximo que pueden estar conectados en una red o subred. Normalmente viene asignada con el número 255.255.255.0. El nº 0 indica que existen 255 direcciones posibles a utilizar en la subred.

Puerta de enlace predeterminada. Será el número IP del router.

Direcciones de servidor DNS. Son nombres de proveedores de Internet traducidos a número IP.


Análisis de una red existente

PRÁCTICA 1

Abre la consola o línea de comandos (Inicio, ejecutar, cmd) y ejecuta la instrucción ipconfig.

Interpreta los resultados.

a) ¿Cuál es la dirección IP de tu equipo?

b) ¿Cuál es la dirección del router o switch?

c) ¿Cuántos equipos podemos conectar a esa red teóricamente? En el ejemplo:192.168.0.13: dirección IP de mi equipo.192.168.0.1: dirección de router o switchPodemos conectar hasta 254 equipos


Análisis de una red existentePRÁCTICA 2Abre la consola o línea de comandos (Inicio, ejecutar, cmd) y ejecuta la instrucción ping 127.0.0.1

Explica para qué se usa esta IP e interpreta los resultados

Solución: se puede usar para probar el funcionamiento de TCP/IP. Haciendo

ping a 127.0.0.1 y recibir respuesta, se puede asumir que los componentes

asociados al protocolo están bien.


Análisis de una red existentePRÁCTICA 3Abre la consola o línea de comandos (Inicio, ejecutar, cmd) y realiza un ping a la puerta de enlace.

En el ejemplo anterior sería:

Explica cuál es su utilidad e interpreta los resultados

Solución del ejemplo: se puede usar para probar el funcionamiento del router o switch y comprobar si está operativo, y el tiempo que transcurre desde el momento en que se hace la petición hasta que se recibe la respuesta.


3. Relación entre los equipos de una red

La finalidad de una red informática es compartir recursos entre los diferentes equipos que están conectados a ella.Hardware: impresoras, sistemas de almacenamiento, etc.Software: aplicaciones, archivos, datos, etc.Hay dos modelos básicos para gestionar los recursos compartidos:

Red igualitaria: permite que todos los equipos de la red puedan compartir recursos sin que ninguno de ellos tenga el control de la red ni de los recursos.

Red cliente-servidor: un ordenador (o un grupo reducido de ordenadores) especializado, denominado servidor, se encarga del control de la red y de los recursos.


Los grupos de trabajo

Normalmente, nunca trabajamos con todos los quipos que están

conectados, sino con un número reducido de ellos. Para facilitar su

localización, podemos definir grupos de trabajo, por ejemplo, Sala de

informática, casa…, de manera que sólo nosotros veamos los equipos

que forman parte de nuestro grupo de trabajo y los otros grupos que haya

en la red.

Cuando hay muchos equipos conectados, para poderlos identificar

fácilmente, en lugar de utilizar la dirección IP, utilizamos el nombre del

equipo.


Los dominios

Como podemos tener más de un conjunto de equipos servidor-cliente en una red local, a cada uno de ellos lo llamaremos dominio. Un dominio es el conjunto de equipos que confían en un servidor determinado, denominado servidor de dominio. Éste servidor es el encargado de la administración de los usuarios, privilegios y recursos dentro de su dominio.


Equipos sin Microsoft Windows

Los conceptos de grupo de trabajo y dominio son propios de los sistemas operativos Microsoft.Se ha desarrollado un software libre, Samba, para sistemas bajo sistemas operativos Linux, UNIX y Mac OS.


CUESTIONES DE REDES

1. Qué es una red de ordenadores?2. ¿Qué tipos de redes existen?3. ¿Qué elementos necesitamos para formar una red?4. ¿Cómo se pueden conectar los dispositivos de una red

(medios de conexión)?5. Características de una red de área local. ¿Con qué otro

nombre se le conoce?6. Elementos de una LAN7. Diferencias entre un concentrador (hub), conmutador

(switch) y enrutador (router)8. Qué es el protocolo TCP/IP

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