UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA VICERRECTORADO ACADEMICO REA DE INGENIERA CARRERA INGENIERA DE SISTEMAS

SISTEMA DE CABLEADO ESTRUCTURADO PARA INGRESAR NUEVAS

ESTACIONES DE TRABAJO A LA RED DE COMUNICACIN DE DATOS

DE LA EMPRESA ELECENTRO C.A. SEDE ARAGUA.

Trabajo de Grado presentado por Yonnys Ysaas Escalona Medina para optar al

titulo de Ingeniero de Sistemas

C.I. 9.596.409

Tutor Acadmico: Ing. Mireya Delgado

Tutor Empresarial: Ing. Marisol Bez.

Centro Local Aragua

Maracay, Junio de 2006

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SISTEMA DE CABLEADO ESTRUCTURADO PARA INGRESAR NUEVAS ESTACIONES DE TRABAJO A LA RED DE COMUNICACIN DE DATOS

DE LA EMPRESA ELECENTRO C.A. SEDE ARAGUA.

Trabajo de Grado presentado por Yonnys Ysaas Escalona Medina para optar al titulo de Ingeniero de Sistemas

C.I. 9.596.409 Tutor Acadmico: Ing. Mireya Delgado Tutor Empresarial: Ing. Marisol Bez.

Centro Local Aragua Maracay, Junio de 2006

RESUMEN

La empresa ELECENTRO C.A. Sede Aragua, es una de las filiales de la organizacin CADAFE, Electricidad del centro C. A. (ELECENTRO), con sede en la ciudad de Maracay. Es una empresa que se encarga de la distribucin y comercializacin de la energa elctrica, a los fines de cumplir con las exigencias del proceso de desarrollo elctrico de los Estados Aragua, Miranda, Gurico, Apure y Amazonas. ELECENTRO C.A., tiene la responsabilidad de mantener y operar el sistema de transmisin en 115 KV., asociado a los estados nombrados anteriormente, para ello se planifican, coordinan, dirigen y controlan las operaciones y mantenimientos de dicho sistema, cuya capacidad instalada es de 2.183,5 MVA y una longitud de lnea de 3.377 kmts. Con el devenir de los aos, en muchas de las dependencias de la matriz CADAFE, han implantado sistemas de redes de computadoras LAN conectadas a dicha matriz, esto debido al crecimiento de grandes volmenes de informacin a nivel local. Uno de los efectos ms notorios es el crecimiento de la empresa y por ende las redes de rea se encuentran muy saturadas y llenas de conflictos tanto tcnicos como operativos. Por tal motivo surge la propuesta de este trabajo de investigacin, como respuesta a esa problemtica existente especialmente en la regin Aragua.

La idea de este proyecto de investigacin es analizar, disear y planificar la implantacin de un sistema de cableado estructurado, que cumpla con los estndares internacionales vigentes, en materia de redes cableadas e inalmbricas y que permita a todos los integrantes de la empresa el acceso oportuno y en tiempo real a la red, la comunicacin intra e interdepartamental, y la utilizacin de Internet como medio para desarrollar el potencial investigativo, de prestacin de servicios, y de produccin de bienes que posee dicha empresa. Todo lo anterior otorgar a los futuros nuevos usuarios de red, una herramienta poderosa que les ayude en su crecimiento como dependencia esencial de la matriz CADAFE.

El desarrollo de este proyecto de grado, se sustent en una metodologa eclctica compuesta por Whitten (5), Madron (2) y David (9); la cual se estructur en tres (3) fases. Estas fases son presentadas a lo largo de este informe, y se nutrieron con los lineamientos dados por cada uno de los autores especialistas en sus respectivas reas temticas. El producto final de este trabajo de investigacin, en este caso el diseo y el plan estratgico para ingresar nuevas estaciones de trabajo a la red de comunicacin de datos a ELECENTRO C.A. Sede Aragua, le garantizar al personal de la misma un desempeo ptimo de las tareas y funciones asignadas a ellos. PALABRAS CLAVE: Sistema de Cableado Estructurado, Telecomunicaciones, Informtica, Redes de Comunicacin, Internet, Red de rea Local (LAN), Medios de Comunicacin.

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INDICE GENERAL

Pg. Dedicatoria.... Agradecimientos ndice de tablas.. ndice de figuras.... ndice de planos.... Lista de smbolos.. RESUMEN.............................................................................................................. INTRODUCCIN. CAPITULO I. MARCO CONCEPTUAL.. I.1. Concepto de red informtica.. I.2. Servicios de red.. I.2.1. Acceso I.2.2. Archivos. I.2.3. Impresin I.2.4. Informacin I.2.5. Otros... I.3. Equipos de red I.3.1. Servidores... I.3.2. Estaciones de trabajo.. I.4. Tipos de redes segn su extensin. I.4.1. Redes de rea Local (LAN).. I.4.2. Redes de rea Metropolitana (MAN) I.4.3. Redes de rea Extensa (WAN). I.5. Protocolos de red I.5.1. IPX/SPX. I.5.2. NeTBIOS I.5.3. NeTBEUI I.5.4. APPLeTalk.

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I.5.5. TCP/IP I.5.5.1. Protocolos a nivel de red.. I.5.5.2. Protocolos a nivel de aplicacin.. I.5.5.3. Breve historia del protocolo TCP/IP... I.5.5.4. Como trabaja el protocolo TCP/IP.. I.5.5.5. El programa INetd y los puertos.. I.5.5.5.1. INetd I.5.5.5.2. Puertos. I.5.5.6. Nmeros IP.. I.5.5.7. Clasificacin del espacio de direcciones. I.5.5.8. Clases primarias de direcciones.. I.5.5.9. Redes clase A (/8)... I.5.5.10. Redes clase B (/16). I.5.5.11. Redes clase C (/24). I.5.6. Subredes. I.5.6.1. Mascara de una subred. I.6. Definicin de INTRANET. I.6.1. Definicin de LAN.. I.6.2. Beneficios de una red local LAN I.6.3. Tipos de redes informticas segn su topologa. I.6.3.1. Anillo I.6.3.2. Bus I.6.3.3. Estrella. I.6.4. Tipos de redes informticas segn su protocolo de bajo nivel I.6.4.1. Ethernet. I.6.4.1.1. 10 base-5.. I.6.4.1.2. 10 base-2.. I.6.4.1.3. 10 base b-T. I.6.4.1.4. 10 base-FL.. I.6.5. La regla 5-4-3. I.6.6. Puentes y Conmutadores I.6.6.1. Puente o bridge I.6.6.2. Swith o conmutador. I.6.6.3. Como afectan a la regla 5-4-3. I.6.7. Token ring.

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I.7. Comunicacin de una red LAN con el exterior.. I.7.1. Router.. I.7.2. RDSI I.8. Definicin de Cableado Estructurado I.8.1. Beneficios de un Sistema de Cableado Estructurado. I.8.2. Elementos de un Sistema de Cableado Estructurado. I.8.3. Estndares de un Sistema de Cableado Estructurado. I.8.3.1. Qu es el 568?.................................................................. I.8.3.2. Organizaciones de Estndares de Cableado Estructurado.. I.8.3.3. Alcance del Estndar TIA/EIA-568 I.8.4. Los seis subsistemas del Sistema de Cableado Estructurado I.8.4.1. 1.Entrada al edificio I.8.4.2. 2.Cuarto de equipo.. I.8.4.3. 3.Cableado de la dorsal (backbone) I.8.4.3.1. Tipo de cable referido para la dorsal. I.8.4.4. Gabinete de telecomunicaciones. I.8.4.4.1. Rack I.8.4.4.2. Match-panels.. I.8.4.5. 5. Cableado horizontal. I.8.4.6. 6. rea de trabajo. I.8.5. Como leer un cable modular.. I.8.6. Normas para el Cableado Estructurado.. I.8.6.1. EIA/TIA 568-A I.8.7. Requerimientos de funcionamiento y de ancho de banda.. I.8.7.1. UTP.. I.8.7.1.1. Categora 3.. I.8.7.1.2. Categora 4.. I.8.7.1.3. Categora 5.. I.8.7.2. STP de 150 ohm I.8.7.2.1. STP-A. I.8.7.3. Fibra ptica... I.9. Concepto de INTERNET

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I.9.1. Servicios de Internet I.9.1.1. FTP I.9.1.2. Telnet. I.9.1.3. Gopher I.9.1.4. Correo electronico (e-mail)................................................... I.9.1.5. Lista de distribucin.............................................................. I.9.1.6. Archie.................................................................................... I.9.1.7. Grupos de noticias................................................................. I.9.1.8. Chat....................................................................................... I.9.1.9. Wold Wide Web................................................................... I.9.2. Direcciones y dominios....................................................................... I.9.2.1. Identificacin de los recursos mediante el URL CAPITULO II. EL PROBLEMA. LA SOLUCIN PLANTEADA. II.1. Resea histrica de la organizacin. II.1.1. Visin de ELECENTRO C.A.. II.1.2. Misin de ELECENTRO C.A. II.1.3. Objetivos de la organizacin II.1.3.1. Objetivo general... II.1.3.2. Objetivos especficos II.1.4. Estructura organizativa. II.1.4.1. Descripcin de funciones. II.1.4.2. Grupo de Soporte, Operaciones y Redes. II.1.4.2.1. Misin del Grupo.. II.1.4.2.2. Estructura organizativa del Grupo II.1.4.2.3. Descripcin de las funciones del Grupo II.2. Planteamiento del problema. II.2.1. Situacin actual II.2.2 Propuesta.. II.2.3. Justificacin. CAPITULO III. DEFINICIN DEL PROYECTO.. III.1. Objetivo General de la investigacin.. III.2. Objetivos Especficos..

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III.3. Alcances de la investigacin CAPITULO IV. METODOLOGIA Y RESULTADOS. IV.1. Fase I. Anlisis del Sistema de red actual... IV.1.1. Realizar del inventario del Sistema de red actual... IV.1.1.1. Hardware instalado . IV.1.1.2. Software instalado IV.1.1.3. Medios de comunicacin. IV.1.2. Realizar levantamiento planimetrico del sistema de red actual.. IV.1.2.1. Planos de la red actual. IV.1.3. Determinar las fortalezas, debilidades, amenazas y oportunidades del Sistema de red actual. IV.1.3.1. Identificar los problemas del sistema de red actual IV.1.3.2. Formulacin de estrategias: Matriz DOFA IV.1.4. Determinar los objetivos que se desean cumplir para el nuevo Sistema de red. IV.1.4.1. Objetivos organizacionales. IV.1.5. Determinar los nuevos puntos requeridos por los usuarios IV.1.5.1. Nmero y distribucin de los nuevos puntos de red IV.2. Fase II. Diseo del nuevo Sistema de red IV.2.1. Determinar dispositivos de red requeridos para los nuevos puntos

IV.2.1.1 Actualizar los equipos (hardware) existentes. IV.2.1.2 Recursos requeridos (hardware) para nuevos puntos.

IV.2.1.3 Dispositivos de interfases... IV.2.1.4 Estaciones de trabajo y servidores. IV.2.1.5 Software para redes

IV.2.2. Organizar y distribuir los nuevos puntos para aadirlos a la estructura topolgica existente de red.. IV.2.2.1 Especificaciones fsicas para la conexin de los nuevos puntos IV.2.3. Realizar levantamiento planimetrico de los nuevos puntos...

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IV.2.4. Disear los nuevos puntos de red en cuanto a la seguridad fsica de sus componentes y su confiabilidad. IV.2.4.1. Seguridad de datos y polticas de control IV.2.4.2. Administracin de la red. IV.2.4.3. Proteccin de las instalaciones de la red. IV.2.4.4. Confiabilidad que ofrece la red... IV.2.5. Disear los nuevos puntos de red en cuanto a la escogencia de los dispositivos ms idneos para el desenvolvimiento de la misma. IV.2.5.1. Conectividad de la red IV.2.5.2. Desempeo de la red.. IV.2.6. Disear polticas de mantenimiento para el Sistema de Cableado Estructurado de la red IV.2.6.1. Polticas de mantenimiento para el cableado de red.. IV.2.6.2. Estandarizacin del cableado de la red.. IV.2.7. Determinar los requerimientos tcnicos y operativos para evaluar a Las empresas proveedoras de los equipos y materiales. IV.2.7.1. Adquisicin de los equipos y materiales IV.2.8. Realizar el anlisis de viabilidad IV.2.8.1. La inversin inicial. IV.2.8.2. Depreciacin.. IV.2.8.3. Costos de servicios. IV.2.8.4. Costos de mantenimiento IV.2.8.5. Costos totales.. IV.2.8.6. Beneficios tangibles IV.2.8.7. Beneficios intangibles. IV.3. Fase III. Formulacin de un Plan Estratgico para la implantacin de los nuevos puntos de red.. IV.3.1. Declarar la misin de la red IV.3.2. Declarar la visin de la red IV.3.3. Realizar auditoria externa a la red.. IV.3.4. Realizar auditoria interna a la red... IV.3.5. Definir los objetivos a largo plazo.. IV.3.6. Definir las estrategias. IV.3.7. Determinar los objetivos anuales

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IV.3.8. Definir las polticas. IV.3.9. Asignar recursos. IV.3.8. Medicin y evaluacin de las estrategias... CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES V.1. Conclusiones. V.2. Recomendaciones. Bibliografa.. Anexos

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NDICE DE TABLAS

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Tabla N 1. Plataforma que soportan al protocolo TCP/IP Tabla N 2. Asignaciones estndares de los puertos. Tabla N 3. Espacio de direcciones Tabla N 4. Caractersticas del Ethernet grueso. Tabla N 5. Caractersticas del Ethernet fino. Tabla N 6. Caractersticas de conectores 10 base-T. Tabla N 7. Tipo de cable utilizado para la dorsal. Tabla N 8. Listado de los dominios territoriales y genricos.. Tabla N 9. Estrategia Metodolgica Tabla N 10. Distribucin de equipos de cmputos y perifricos... Tabla N 11. Software instalados Tabla N 12. Medios de comunicacin existentes en la red Tabla N 13. Significado de las categoras estructura PIECES de James W.. Tabla N 14. Estructura PIECES del sistema de red actual Tabla N 15. Auditoria interna y externa del sistema de red actual Tabla N 16. Matriz DOFA del sistema de red actual Tabla N 17. Requerimientos de disponibilidad de datos... Tabla N 18. Requerimientos de los servicios de Internet y correo elecrnico.. Tabla N 19. Nmero de personas por unidad funcional Tabla N 20. Distribucin de los nuevos puntos de red requeridos por cada rea. Tabla N 21 Distribucin de los nuevos puntos por unidad funcional.. Tabla N 22. Especificaciones fsicas para la conexin de los nuevos puntos de red Tabla N 23. Esquema de seguridad para ELECENTRO C.A. Sede Aragua Tabla N 24. Resumen de ofertas de hardware para las estaciones de trabajo.. Tabla N 25. Matriz de anlisis de seleccin de hardware para las estaciones Tabla N 26. Inversin total fija. Tabla N 27. Relacin de consumo de energa elctrica por equipo en Kwatt.. Tabla N 28. Costo de mantenimiento de equipos. Tabla N 29. Depreciacin de equipos y accesorios.. Tabla N 30. Costo del nuevo diseo de los puntos de red Tabla N 31. Objetivos anuales para la implantacin de la red de ELECENRO C.A.

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NDICE DE FIGURAS

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Figura N 1. Capas de la pila del protocolo TCP/IP Figura N 2. Prefijos de la red extendido. Figura N 3. Topologa anillo.. Figura N 4. Topologa Bus. Figura N 5. Topologa estrella Figura N 6. Topologa en rbol.. Figura N 7. Ethernet grueso Figura N 8. Backbone del Ethernet grueso............................................................ Figura N 9. Ethernet fino........................................................................................ Figura N 10. Tecnologia 10 base-2.......................................................................... Figura N 11. Tecnologia 10 base-T.......................................................................... Figura N 12. Varios HUBs con tecnologia 10 base-T............................................. Figura N 13. Backbone 10 base-T........................................................................... Figura N 14. Conectores 10 base-T.......................................................................... Figura N 15. Regla 5-4-3.......................................................................................... Figura N 16. Red que no cumple la regla 5-4-3....................................................... Figura N 17. Red diseada con Switch o conmutador.. Figura N 18. Red diseada con Switch donde no se cumple la regla 5-4-3. Figura N 19. Red diseada con Switch donde se cumple la regla 5-4-3.. Figura N 20. Diseo para la comunicacin de una red LAN con el exterior... Figura N 21. Varios tipos de enchufes (oulets) de pared para telecomunicaciones. Figura N 22. Racks o gabinetes de telecomunicaciones.. Figura N 23. Paneles de parcheo.. Figura N 24. Tableros de conexin telefnica (s66)................................................ Figura N 25. Conectores RJ45 o RJ48 de ocho hilos... Figura N 26. Asignaciones del conector modular RJ45 de ocho hilos. Figura N 27. Esquema de un cable modular. Figura N 28. Estndar para leer un cable modular Figura N 29. Organigrama Gerencia de Informtica y Telecomunicaciones Figura N 30. Modelo estratgico para implantar los nuevos puntos de red

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NDICE DE PLANOS

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Plano N 1. Presidencia.................................................... Plano N 2. Consultoria Jurdica.............................................................................. Plano N 3. Coordinacin auditoria interna............................................................. Plano N 4. Coordinacin recursos humanos........................................................... Plano N 5. Seguridad industrial.............................................................................. Plano N 6. Seguridad y prevencin......................................................................... Plano N 7. Coordinacin de distribucin Aragua (C.O.D.A.)................................ Plano N 8. Distrito norte......................................................................................... Plano N 9. Mantto. Especializado........................................................................... Plano N 10. Grupo procesamiento de datos.............................................................. Plano N 11. Bienestar social..................................................................................... Plano N 12. Telecomunicaciones.............................................................................. Plano N 13. Proteccin y medicin.......................................................................... Plano N 14. Programacin y control........................................................................ Plano N 15. Planificacin......................................................................................... Plano N 16. Finanzas - Planta baja.......................................................................... Plano N 17. Finanzas Nvel 1............................................................................... Plano N 18. Finanzas Nvel 2............................................................................... Plano N 19. Gerencia de transmisin...................................................................... Plano N 20. Desarrollo y logstica.......................................................................... Plano N 21. Coordinacin auditoria administrativa y financiera............................ Plano N 22. Apoyo a la gestin social...................................................................... Plano N 23. Coordinacin de operaciones y mercados especiales......................... Plano N 24. Nomina............................................................................................... Plano N 25. Gestin social..................................................................................... Plano N 26. Gerencia informtica y telecomunicaciones...................................... Plano N 27. Centro nacional de afericin.............................................................. Plano N 28. Distribucin.......................................................................................

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LISTADO DE SIMBOLOS

P unto ex istente operativ o

P unto requerido por usuario

E stac in de trabajo

R ack(P anel de concentradores)

F otocopiadora

Im presora

U nidad C intas C artuchos

C ontro ladores

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INTRODUCCIN

La poca actual es conocida como la era de las telecomunicaciones, recibimos

diariamente un caudal de informacin de todas partes del mundo, la cual es imposible

de procesar totalmente por una persona. Los satlites, las redes de computadoras, la

televisin e Internet han logrado que nuestro planeta sea una aldea global, donde se

puede estar enterado de cualquier hecho que este acaeciendo en el lugar ms recndito y

alejado del mundo en el mismo instante que sucede.

Venezuela no escapa a la realidad de la cual estamos hablando y las

telecomunicaciones con su tecnologa de punta le ha dado un gran impulso a las redes

de computadoras a travs de los soportes de transmisin que permiten el recorrido de la

informacin a altas velocidades.

La empresa ELECENTRO C.A. Sede Aragua, como una de las organizaciones

del Gobierno Nacional, no escapa al avance de estas potentes herramientas tecnolgicas

como lo son las telecomunicaciones y la informtica. Dicha empresa posee una

infraestructura informtica dentro de este mundo de las redes de informacin. El

siguiente trabajo de investigacin presenta el desarrollo de un sistema de cableado

estructurado para ingresar nuevas estaciones de trabajo a la red de comunicacin de

datos en ELECENTRO C.A. Sede Aragua. La comprensin de este trabajo por parte del

lector ir fluyendo a medida que se lea cada uno de los captulos que lo conforman, los

cuales fueron estructurados de una manera clara y sencilla para su mejor entendimiento.

El capitulo I, describe el marco conceptual, donde estn plasmados cada uno de

los conceptos fundamentales para el desarrollo de este proyecto de investigacin.

El capitulo II, describe a la empresa ELECENTRO C.A. Sede Aragua, la

problemtica que se presenta, la propuesta, la justificacin y la solucin a dicha

problemtica.

El capitulo III, hace referencia a la definicin de este proyecto de investigacin:

titulo del proyecto, objetivo general, objetivos especficos y sus alcances.

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El capitulo IV, es una descripcin acerca de la estrategia metodolgica empleada

y los resultados de la misma. Se detallan las tres (3) fases, contentivas de sus

actividades y productos.

El capitulo V, trata sobre las conclusiones y recomendaciones, producto final de

este trabajo de investigacin.

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CAPITULO I

MARCO CONCEPTUAL

El siguiente captulo expone cada uno de los conceptos tericos usados para el desarrollo de este trabajo de investigacin. Este marco conceptual se basa en las

definiciones dadas por Cisco Systems Inc (2005). Cableado estructurado. {On line}.

Disponible en http://www.Cisco.com.

I.1. CONCEPTO DE RED INFORMTICA

Se puede definir una red informtica como un sistema de comunicacin que

conecta computadoras y otros equipos informticos entre s, con la finalidad de

compartir informacin y recursos.

A travs de la comparticin de informacin y recursos en una red, los usuarios

de los sistemas informticos de una organizacin podrn hacer un mejor uso de los

mismos, mejorando de este modo el rendimiento global de la organizacin. Entre las

ventajas que supone el tener instalada una red, pueden citarse las siguientes:

Mayor facilidad en la comunicacin entre usuarios. Reduccin en el presupuesto para software. Reduccin en el presupuesto para hardware. Posibilidad de organizar grupos de trabajo. Mejoras en la administracin de los equipos y programas. Mejoras en la integridad de los datos. Mayor seguridad para acceder a la informacin.

I.2. SERVICIOS DE RED.

Para obtener todas las ventajas que supone el uso de una red, se deben tener

instalados una serie de servicios de red, como son:

I.2.1. Acceso. Los servicios de acceso se encargan tanto de verificar la identidad del

usuario (para asegurar que slo pueda acceder a los recursos para los que tiene permiso)

como de permitir la conexin de usuarios a la red desde lugares remotos.

I.2.2. Archivos. El servicio de archivos consiste en ofrecer a la red grandes

capacidades de almacenamiento para descargar o eliminar los discos de las estaciones.

http://www.cisco.com/

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Esto permite almacenar tanto aplicaciones como datos en el servidor, reduciendo los

requerimientos de las estaciones. Los ficheros deben ser cargados en las estaciones para

su uso.

I.2.3. Impresin. Permite compartir impresoras entre varios computadores de la red,

lo cual evitar la necesidad de tener una impresora para cada equipo, con la

consiguiente reduccin en los costos. Las impresoras de red pueden ser conectadas a un

servidor de impresin, que se encargar de gestionar la impresin de trabajos para los

usuarios de la red, almacenando trabajos en espera (cola de impresin), asignando

prioridades a los mismos, etc.

I.2.4. Informacin. Los servidores de informacin pueden almacenar bases de datos

para su consulta por los usuarios de la red u otro tipo de informacin, como por ejemplo

documentos de hipertexto.

I.2.5 Otros. En el campo de la comunicacin entre usuarios existen una serie de

servicios que merece la pena comentar. El ms antiguo y popular es el correo

electrnico (e-mail) que permite la comunicacin entre los usuarios a travs de mensajes

escritos. Los mensajes se enviarn y se recuperarn usando un equipo servidor de

correo. Resulta mucho ms econmico y fiable que el correo convencional. Adems, se

tienen los servicios de conferencia (tanto escrita, como por voz y vdeo) que permitirn

a dos o ms usuarios de la red comunicarse directamente (on line).

I.3. EQUIPOS DE RED.

Para poner a disposicin de los usuarios los servicios anteriormente

mencionados, se necesita lgicamente montar el hardware adecuado. Como por

ejemplo, tarjetas de red, concentradores, repetidores, puentes, routers, etc. Se refieren

ahora a los tipos de computadoras existentes en una red.

I.3.1. Servidores. Un servidor es un equipo que ejecuta un sistema operativo de red y

ofrece servicios a las estaciones de trabajo. El servidor debe ser un sistema fiable con un

procesador potente, con discos de alta capacidad y con gran cantidad de memoria RAM.

I.3.2. Estaciones de trabajo. Cuando un computador se conecta a una red, el primero

se convierte en un nodo o estacin de trabajo de la ltima. Las estaciones de trabajo

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pueden ser computadores personales con el DOS, sistemas Macintosh de Apple,

sistemas Windows o estaciones de trabajo sin disco.

I.4. TIPOS DE REDES SEGN SU EXTENSIN.

De acuerdo a la extensin geogrfica que ocupa la red, en este sentido se tienen

los siguientes tipos de redes:

I.4.1. Redes de rea Local (LAN). Una LAN (Local Area Network) es un sistema de

interconexin de equipos informticos basado en lneas de alta velocidad (decenas o

cientos de megabits por segundo) y que suele abarcar, como mucho, un edificio.

Las principales tecnologas usadas en una LAN son: Ethernet, Token ring,

ARCNET y FDDI.

Un caso tpico de LAN es en la que existe un equipo servidor de LAN desde el

que los usuarios cargan las aplicaciones que se ejecutarn en sus estaciones de trabajo.

Los usuarios pueden tambin solicitar tareas de impresin y otros servicios que estn

disponibles mediante aplicaciones que se ejecutan en el servidor. Adems pueden

compartir archivos con otros usuarios en el servidor. Los accesos a estos archivos estn

controlados por un administrador de la LAN.

I.4.2. Redes de rea Metropolitana (MAN). Una MAN (Metropolitan Area

Network) es un sistema de interconexin de equipos informticos distribuidos en una

zona que abarca diversos edificios, por medios pertenecientes a la misma organizacin

propietaria de los equipos. Este tipo de redes se utiliza normalmente para interconectar

redes de rea local.

I.4.3. Redes de rea Extensa (WAN). Una WAN (Wide Area Network) es un sistema

de interconexin de equipos informticos geogrficamente dispersos, que pueden estar

incluso en continentes distintos. El sistema de conexin para estas redes normalmente

involucra a redes pblicas de transmisin de datos.

I.5. PROTOCOLOS DE RED.

Protocolo de red es un conjunto de normas que regulan la comunicacin

(establecimiento, mantenimiento y cancelacin) entre los distintos componentes de una

17

red informtica. Existen dos tipos de protocolos: protocolos de bajo nivel y protocolos

de red.

Los protocolos de bajo nivel controlan la forma en que las seales se transmiten

por el cable o medio fsico. Los protocolos de red organizan la informacin (controles y

datos) para su transmisin por el medio fsico a travs de los protocolos de bajo nivel. A

continuacin se citan algunos de ellos:

I.5.1. IPX/SPX. IPX (Internetwork Packet Exchange) es un protocolo de Novell que

interconecta redes que usan clientes y servidores Novell Netware. Es un protocolo

orientado a paquetes y no orientado a conexin (esto es, no requiere que se establezca

una conexin antes de que los paquetes se enven a su destino). Otro protocolo, el SPX

(Sequenced Packet eXchange), acta sobre IPX para asegurar la entrega de los paquetes.

I.5.2. NetBIOS. NetBIOS (Network Basic Input/Output System) es un programa que

permite que se comuniquen aplicaciones en diferentes computadoras dentro de una

LAN. Desarrollado originalmente para las redes de computadoras personales IBM, fu

adoptado posteriormente por Microsoft. NetBIOS se usa en redes con topologas

Ethernet y token ring. No permite por si mismo un mecanismo de enrutamiento por lo

que no es adecuado para redes de rea extensa (MAN), en las que se deber usar otro

protocolo para el transporte.

NetBIOS puede actuar como protocolo orientado a conexin o no (en sus modos

respectivos sesin y datagrama). En el modo sesin dos ordenadores establecen una

conexin para establecer una conversacin entre los mismos, mientras que en el modo

datagrama cada mensaje se enva independientemente. Una de las desventajas de

NetBIOS es que no proporciona un marco estndar o formato de datos para la

transmisin.

I.5.3. NetBEUI. NetBIOS Extended User Interface o Interfaz de Usuario para

NetBIOS es una versin mejorada de NetBIOS que s permite el formato o arreglo de la

informacin en una transmisin de datos. Tambin desarrollado por IBM y adoptado

despus por Microsoft, es actualmente el protocolo predominante en las redes Windows

NT, LAN Manager y Windows.

18

NetBEUI no soporta el enrutamiento de mensajes hacia otras redes, que deber

hacerse a travs de otros protocolos (por ejemplo, IPX o TCP/IP). Un mtodo usual es

instalar tanto NetBEUI como TCP/IP en cada estacin de trabajo y configurar el

servidor para usar NetBEUI para la comunicacin dentro de la LAN y TCP/IP para la

comunicacin hacia afuera de la LAN.

I.5.4. AppleTalk. Es el protocolo de comunicacin para computadoras Apple

Macintosh y viene incluido en su sistema operativo, de tal forma que el usuario no

necesita configurarlo. Existen tres variantes de este protocolo:

LocalTalk. La comunicacin se realiza a travs de los puertos serie de las

estaciones. La velocidad de transmisin es pequea pero sirve por ejemplo para

compartir impresoras.

Ethertalk. Es la versin para Ethernet. Esto aumenta la velocidad y facilita

aplicaciones como por ejemplo la transferencia de archivos.

Tokentalk. Es la versin de Appletalk para redes Tokenring.

I.5.5. TCP/IP. Es realmente un conjunto de protocolos, donde los ms conocidos son

TCP (Transmission Control Protocol o protocolo de control de transmisin) e IP

(Internet Protocol o protocolo Internet). Dicha conjunto o familia de protocolos es el

que se utiliza en Internet.

Protocolo TCP/IP, La suite TCP/IP. Internet es un conglomerado muy amplio

y extenso en el que se encuentran computadores con sistemas operativos incompatibles,

redes ms pequeas y distintos servicios con su propio conjunto de protocolos para la

comunicacin. Ante tanta diversidad resulta necesario establecer un conjunto de reglas

comunes para la comunicacin entre estos diferentes elementos y que adems optimice

la utilizacin de recursos tan distantes. Este papel lo tiene el protocolo TCP/IP. TCP/IP

tambin puede usarse como protocolo de comunicacin en las redes privadas intranet y

extranet.

Las siglas TCP/IP se refieren a dos protocolos de red, que son Transmission

Control Protocol (Protocolo de Control de Transmisin) e Internet Protocol (Protocolo

de Internet) respectivamente. Estos protocolos pertenecen a un conjunto mayor de

protocolos. Dicho conjunto se denomina suite TCP/IP.

19

Los diferentes protocolos de la suite TCP/IP trabajan conjuntamente para

proporcionar el transporte de datos dentro de Internet (o Intranet). En otras palabras,

hacen posible el acceso a los distintos servicios de la Red. Estos servicios incluyen

transmisin de correo electrnico, transferencia de archivos, grupos de noticias, acceso

a la World Wide Web, etc.

Hay dos clases de protocolos dentro de la suite TCP/IP que son: protocolos a

nivel de red y protocolos a nivel de aplicacin.

I.5.5.1. Protocolos a Nivel de Red. Estos protocolos se encargan de controlar los

mecanismos de transferencia de datos. Normalmente son invisibles para el usuario y

operan por debajo de la superficie del sistema. Dentro de estos protocolos se tienen:

TCP. Controla la divisin de la informacin en unidades individuales de datos

(llamadas paquetes) para que estos paquetes sean encaminados de la forma ms

eficiente hacia su punto de destino. En dicho punto, TCP se encargar de

reensamblar dichos paquetes para reconstruir el archivo o mensaje que se envi.

Por ejemplo, cuando se recibe un archivo HTML desde un servidor Web, el

protocolo de control de transmisin en ese servidor lo divide en uno o ms

paquetes, numera dichos paquetes y se los pasa al protocolo IP. Aunque cada

paquete tenga la misma direccin IP de destino, puede seguir una ruta diferente

a travs de la red. Del otro lado (el programa cliente del Pc), TCP reconstruye

los paquetes individuales y espera hasta que hayan llegado todos para

presentarlo como un solo archivo.

IP. Se encarga de repartir los paquetes de informacin enviados entre el

computador local y los computadores remotos. Esto lo hace etiquetando los

paquetes con una serie de informacin, entre la que cabe destacar las direcciones

IP de los dos computadores. Basndose en esta informacin, IP garantiza que los

datos se encaminarn al destino correcto. Los paquetes recorrern la red hasta su

destino (que puede estar en el otro extremo del planeta) por el camino ms corto

posible gracias a unos dispositivos denominados encaminadores o routers.

I.5.5.2. Protocolos a Nivel de Aplicacin. Algunos de los protocolos asociados a los

distintos servicios de Internet, son FTP, Telnet, Gopher, HTTP, etc. Estos protocolos

20

son visibles para el usuario en alguna medida. Por ejemplo, el protocolo FTP (File

Transfer Protocol) es visible para el usuario. El usuario solicita una conexin a otro

ordenador para transferir un archivo, la conexin se establece, y comienza la

transferencia. Durante dicha transferencia, es visible parte del intercambio entre la

mquina del usuario y la mquina remota (mensajes de error y de estado de la

transferencia, como por ejemplo cuantos bytes del archivo se han transferido en un

momento dado).

I.5.5.3. Breve Historia del Protocolo TCP/IP.

A principios de los aos 60, varios investigadores intentaban encontrar una

forma de compartir recursos informticos de una forma ms eficiente. En 1961, Leonard

Klienrock introduce el concepto de Conmutacin de Paquetes (Packet Switching, en

ingls). La idea era que la comunicacin entre computadoras fuese dividida en paquetes.

Cada paquete debera contener la direccin de destino y podra encontrar su propio

camino a travs de la red.

En 1969 la Agencia de Proyectos de Investigacin Avanzada (Defense

Advanced Research Projects Agency o DARPA) del Ejrcito de los EEUU desarrolla la

ARPAnet. La finalidad principal de esta red era la capacidad de resistir un ataque

nuclear de la URSS para lo que se pens en una administracin descentralizada. De este

modo, si algunas computadoras eran destruidas, la red seguira funcionando. Aunque

dicha red funcionaba bien, estaba sujeta a algunas cadas peridicas del sistema. De este

modo, la expansin a largo plazo de esta red podra resultar difcil y costosa. Se inici

entonces una bsqueda de un conjunto de protocolos ms fiables para la misma. Dicha

bsqueda finaliz, a mediados de los 70, con el desarrollo de TCP/IP.

TCP/IP tena (y tiene) ventajas significativas respecto a otros protocolos. Por

ejemplo, consume pocos recursos de red. Adems, poda ser implementado a un costo

mucho menor que otras opciones disponibles entonces. Gracias a estos aspectos, TCP/IP

comenz a hacerse popular. En 1983, TCP/IP se integr en la versin 4.2 del sistema

operativo UNIX de Berkeley y la integracin en versiones comerciales de UNIX vino

pronto. As es como TCP/IP se convirti en el estndar de Internet.

En la actualidad, TCP/IP se usa para muchos propsitos, no solo en Internet. Por

ejemplo, a menudo se disean intranets usando TCP/IP. En tales entornos, TCP/IP

21

ofrece ventajas significativas sobre otros protocolos de red. Una de tales ventajas es que

trabaja sobre una gran variedad de hardware y sistemas operativos. De este modo puede

crearse fcilmente una red heterognea usando este protocolo. Dicha red puede contener

estaciones Mac, PC compatibles, estaciones Sun, servidores Novell, etc. Todos estos

elementos pueden comunicarse usando la misma suite de protocolos TCP/IP. La

siguiente tabla muestra una lista de plataformas que soportan TCP/IP:

Plataforma Soporte de TCP/IP

UNIX Nativo

DOS Piper/IP por Ipswitch

Windows TCPMAN por Trumpet Software

Windows 95 Nativo

Windows NT Nativo

Macintosh MacTCP u OpenTransport (Sys 7.5+)

OS/2 Nativo

AS/400 OS/400 Nativo

Tabla N 1. Plataformas que soportan TCP/IP.

Las plataformas que no soportan TCP/IP nativamente lo implementan usando

programas TCP/IP de terceras partes, como se puede apreciar en la tabla anterior.

I.5.5.4. Cmo Trabaja TCP/IP.

TCP/IP opera a travs del uso de una pila. Dicha pila es la suma total de todos

los protocolos necesarios para completar una transferencia de datos entre dos mquinas

(as como el camino que siguen los datos para dejar una mquina o entrar en la otra). La

pila est dividida en capas, como se ilustra en la figura siguiente:

EQUIPO SERVIDOR O CLIENTE

22

Capa de

Aplicaciones

Cuando un usuario inicia una transferencia de datos,

esta capa pasa la solicitud a la Capa de Transporte.

Capa de

Transporte

La Capa de Transporte aade una cabecera y pasa

los datos a la Capa de Red.

Capa de

Red

En la Capa de Red, se aaden las direcciones IP de

origen y destino para el enrrutamiento de datos.

Capa de

Enlace de Datos

Ejecuta un control de errores sobre el flujo de datos

entre los protocolos anteriores y la Capa Fsica.

Capa

Fsica

Ingresa o engresa los datos a travs del medio fsico,

que puede ser Ethernet va coaxial, PPP va mdem, etc.

Figura N 1. Capas de la pila del protocolo TCP/IP.

Despus de que los datos han pasado a travs del proceso ilustrado en la figura

anterior, viajan a su destino en otra mquina de la red. All, el proceso se ejecuta al

revs (los datos entran por la capa fsica y recorren la pila hacia arriba). Cada capa de la

pila puede enviar y recibir datos desde la capa adyacente. Cada capa est tambin

asociada con mltiples protocolos que trabajan sobre los datos.

I.5.5.5. El Programa Inetd y los Puertos.

Cada vez que una mquina solicita una conexin a otra, especifica una direccin

particular. En general, est direccin ser la direccin IP Internet de dicha mquina. Es

decir, la mquina solicitante especificar tambin la aplicacin que est intentando

alcanzar dicho destino. Esto involucra a dos elementos: un programa llamado inetd y un

sistema basado en puertos.

I.5.5.5.1.Inetd. Inetd pertenece a un grupo de programas llamados TSR (Terminate and

stay resident). Dichos programas siempre estn en ejecucin, a la espera de que se

23

produzca algn suceso determinado en el sistema. Cuando dicho suceso ocurre, el TSR

lleva a cabo la tarea para la que est programado.

En el caso de Inetd, su finalidad es estar a la espera de que se produzca alguna

solicitud de conexin del exterior. Cuando esto ocurre, Inetd evala dicha solicitud

determinando que servicio est solicitando la mquina remota y le pasa el control a

dicho servicio. Por ejemplo, si la mquina remota solicita una pgina Web, le pasar la

solicitud al proceso del servidor Web.

En general, Inetd es iniciado al arrancar el sistema y permanece residente (a la

escucha) hasta que se apaga el equipo o hasta que el operador del sistema finaliza

expresamente dicho proceso.

I.5.5.5.2.Puertos. La mayora de las aplicaciones TCP/IP tienen una filosofa de cliente-

servidor. Cuando se recibe una solicitud de conexin, inetd inicia un programa servidor

que se encargar de comunicarse con la mquina cliente. Para facilitar este proceso, a

cada aplicacin (FTP o Telnet, por ejemplo) se le asigna una nica direccin. Dicha

direccin se llama puerto. Cuando se produce una solicitud de conexin a dicho puerto,

se ejecutar la aplicacin correspondiente.

Aunque la asignacin de puertos a los diferentes servicios es de libre eleccin

para los administradores de sistema, existe un estndar en este sentido que es

conveniente seguir. La tabla que se muestra a continuacin presenta un listado de

algunas asignaciones estndar:

Servicio o Aplicacin Puerto

File Transfer Protocol (FTP) 21

Telnet 23

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) 25

Gopher 70

Finger 79

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) 80

24

Network News Transfer Protocol (NNTP) 119

Tabla N 2. Asignaciones estndares de los puertos.

I.5.5.6. Nmeros IP. Una direccin IP consiste en cuatro grupos/secuencias de nmeros

separados por puntos, estando cada uno de ellos en el rango de 0 a 254. Por ejemplo,

una direccin IP vlida sera 193.146.85.34. Cada uno de los nmeros decimales

representa una cadena de ocho dgitos binarios. De este modo, la direccin anterior sera

realmente la cadena de ceros y unos:

11000001.10010010.01010101.00100010

NOTA: Se puede usar la Calculadora de Windows 95 para realizar las

conversiones de binario-decimal y viceversa.

La versin actual del protocolo IP (la versin 4 o IPv4) define de esta forma

direcciones de 32 bits, lo que quiere decir que hay 2^32 (4.294.967.296) direcciones

IPv4 disponibles. Esto parece un gran nmero, pero la apertura de nuevos mercados y el

hecho de que un porcentaje significativo de la poblacin mundial sea candidato a tener

una direccin IP, hacen que el nmero finito de direcciones pueda agotarse

eventualmente. Este problema se ve agravado por el hecho de que parte del espacio de

direccionamiento est mal asignado y no puede usarse a su mximo potencial.

Por otra parte, el gran crecimiento de Internet en los ltimos aos ha creado

tambin dificultades para encaminar el trfico entre el nmero cada vez mayor de redes

que la componen. Esto ha creado un crecimiento exponencial del tamao de las tablas

de encaminamiento que se hacen cada vez ms difciles de sostener.

Los problemas mencionados se han solucionado en parte hasta la fecha

introduciendo progresivos niveles de jerarqua en el espacio de direcciones IP, los

cuales se analizarn en los siguientes apartados. No obstante, la solucin a largo plazo

de estos problemas pasa por desarrollar la prxima generacin del protocolo IP (IPng o

IPv6) que puede alterar algunos de nuestros conceptos fundamentales acerca de Internet.

I.5.5.7. Clasificacin del Espacio de Direcciones. Cuando el protocolo IP se estandariz

en 1981, la especificacin requera que a cada sistema conectado a Internet se le

25

asignase una nica direccin IP de 32 bits. A algunos sistemas, como los routers, que

tienen interfaces a ms de una red se les deba asignar una nica direccin IP para cada

interfaz de red. La primera parte de una direccin IP identifica la red a la que pertenece

el host, mientras que la segunda identifica al propio host. Por ejemplo, en la direccin

135.146.91.26 tendramos:

Prefijo de Red Nmero de Host

135.146 91.26

Tabla N 3. Espacio de direcciones.

Esto crea una jerarqua del direccionamiento a dos niveles. La direccin es

realmente una cadena de 32 dgitos binarios, en la que en el ejemplo anterior se ha

usado los 24 primeros para identificar la red y los 8 ltimos para identificar el host.

I.5.5.8. Clases Primarias de Direcciones. Con la finalidad de proveer la flexibilidad

necesaria para soportar redes de distinto tamao, los diseadores decidieron que el

espacio de direcciones debera ser dividido en tres clases diferentes: Clase A, Clase B y

Clase C. Cada clase fija el lugar que separa la direccin de red de la de host en la cadena

de 32 bits.

Una de las caractersticas fundamentales de este sistema de clasificacin es que

cada direccin contiene una clave que identifica el punto de divisin entre el prefijo de

red y el nmero de host. Por ejemplo, si los dos primeros bits de la direccin son 1-0 el

punto estar entre los bits 15 y 16.

I.5.5.9. Redes Clase A (/8). Cada direccin IP en una red de clase A posee un prefijo de

red de 8 bits (con el primer bit puesto a 0 y un nmero de red de 7 bits), seguido por un

nmero de host de 24 bits.

Es posible definir un mximo de 126 (2^7-2) redes de este tipo y cada red /8

soporta un mximo de 16.777.214 (2^24-2) hosts. Obsrvese que se debe restar dos

nmeros de red y dos nmeros de host. Estos nmeros no pueden ser asignados ni a

ninguna red ni a ningn host y son usados para propsitos especiales. Por ejemplo, el

nmero de host "todos 0" identifica a la propia red a la que "pertenece".

26

Traduciendo los nmeros binarios a notacin decimal, se tendra el siguiente

rango de direcciones para la redes /8 o clase A:

1.xxx.xxx.xxx hasta 126.xxx.xxx.xxx.

I.5.5.10. Redes Clase B (/16). Tienen un prefijo de red de 16 bits (con los dos primeros

puestos a 1-0 y un nmero de red de 14 bits), seguidos por un nmero de host de 16 bits.

Esto nos da un mximo de 16.384 (2^14) redes de este tipo, pudindose definir en cada

una de ellas hasta 65.534 (2^16-2) hosts.

Traduciendo los nmeros binarios a notacin decimal, se tendra el siguiente

rango de direcciones para la redes /16 o clase B:

128.0.xxx.xxx hasta 191.255.xxx.xxx.

I.5.5.11. Redes Clase C (/24). Cada direccin de red clase C tiene un prefijo de red de

24 bits (siendo los tres primeros 1-1-0 con un nmero de red de 21 bits), seguidos por

un nmero de host de 8 bits. Se tiene as 2.097.152 (2^21) redes posibles con un

mximo de 254 (2^8-2) host por red.

El rango de direcciones en notacin decimal para las redes clase C sera:

192.0.0.xxx hasta 223.255.255.xxx

I.5.6. Subredes.

En 1985 se define el concepto de subred, o divisin de un nmero de red Clase

A, B o C, en partes ms pequeas. Dicho concepto es introducido para subsanar algunos

de los problemas que estaban empezando a producirse con la clasificacin del

direccionamiento de dos niveles jerrquicos.

Las tablas de enrutamiento de Internet estaban empezando a crecer.

Los administradores locales necesitaban solicitar otro nmero de red de Internet

27

antes de que una nueva red se pudiese instalar en su empresa.

Ambos problemas fueron abordados aadiendo otro nivel de jerarqua,

crendose una jerarqua a tres niveles en la estructura del direccionamiento IP. La idea

consisti en dividir la parte dedicada al nmero de host en dos partes: el nmero de

subred y el nmero de host en esa subred:

Jerarqua a dos Niveles

Prefijo de Red Nmero de Host

135.146 91.26

Jerarqua a tres Niveles

Prefijo de Red Nmero de Subred Nmero de Host

135.146 91 26

Este sistema aborda el problema del crecimiento de las tablas de enrutamiento,

asegurando que la divisin de una red en subredes nunca es visible fuera de la red

privada de una organizacin. Los routers dentro de la organizacin privada necesitan

diferenciar entre las subredes individuales, pero en lo que se refiere a los routers de

Internet, todas las subredes de una organizacin estn agrupadas en una sola entrada de

la tabla de rutas. Esto permite al administrador local introducir la complejidad que desee

en la red privada, sin afectar al tamao de las tablas de rutas de Internet.

Por otra parte, slo har falta asignar a la organizacin un nico nmero de red

(de las clases A, B o C) o como mucho unos pocos. La propia organizacin se encargar

entonces de asignar distintos nmeros de subred para cada una de sus redes internas.

Esto evita en la medida de lo posible el agotamiento de los nmeros IP disponibles.

I.5.6.1. Mscara de Subred.

Prefijo de Red extendido. Los routers de Internet usan solamente el prefijo de

red de la direccin de destino para encaminar el trfico hacia un entorno con subredes.

Los routers dentro del entorno con subredes usan el prefijo de red extendido para

28

encaminar el trfico entre las subredes. El prefijo de red extendido est compuesto por

el prefijo de red y el nmero de subred:

Prefijo de Red Extendido

Prefijo de Red Nmero de Subred Nmero de Host

El prefijo de red extendido se identifica a travs de la mscara de subred. Por

ejemplo, si se considera la red clase B 135.146.0.0 y se quiere usar el tercer octeto

completo para representar el nmero de subred, se debe especificar la mscara de subred

255.255.255.0

Entre los bits en la mscara de subred y la direccin de Internet existe una

correspondencia uno a uno. Los bits de la mscara de subred estn a 1 si el sistema que

examina la direccin debe tratar los bits correspondientes en la direccin IP como parte

del prefijo de red extendido. Los bits de la mscara estn a 0 si el sistema debe

considerar los bits como parte del nmero de host. Esto se ilustra en la siguiente figura:

prefijo de red N subred n host

Direccin IP 135.146.91.26 10000111 10010010 01011011 00011010

Mscara de Subred 255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000

Figura N 2. Prefijo de red extendido.

I.6. CONCEPTO DE INTRANET

Una Intranet es una red o un conjunto de redes informticas interconectadas

pertenecientes a una misma institucin. Como en todas las redes informticas, el

propsito fundamental de la Intranet es compartir informacin y recursos entre los

distintos usuarios de la misma. Lo que distingue a una Intranet de otros tipos de redes es

el protocolo usado para la comunicacin entre las computadoras, que es el TCP/IP, el

mismo que se utiliza en Internet. Con lo cual una Intranet puede ser considerada como

una Internet a pequea escala. La ventaja de esto reside en que podremos utilizar el

mismo software de comunicacin disponible para Internet dentro de la Intranet, con

multitud de programas de libre distribucin.

29

I.6.1 Definicin de LAN.

LAN es la abreviatura de Network Area Local (Red de rea Local o

simplemente Red Local). Una red local es la interconexin de varios ordenadores y

perifricos para intercambiar recursos e informacin. En definitiva, permite que dos o

ms mquinas se comuniquen.

El trmino red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la

interconexin de los distintos dispositivos y el tratamiento de la informacin.

Todos los dispositivos pueden comunicarse con el resto aunque tambin pueden

funcionar de forma independiente. Las velocidades de comunicacin son elevadas

estando en el orden de varios millones de bits por segundo dependiendo del tipo de red

que se use. Es un sistema fiable ya que se dispone de sistemas de deteccin y correccin

de errores de transmisin.

Dentro de una red local existen algunas computadoras que sirven informacin,

aplicaciones o recursos a los dems. Estas computadoras se les conocen con el nombre

de servidores.

Los servidores pueden ser dedicados o no dedicados:

Dedicados. Normalmente tienen un sistema operativo ms potente que los

dems y son usados por el administrador de la red.

No dedicados. Pueden ser cualquier puesto de la red que adems de ser usado

por un usuario, facilita el uso de ciertos recursos al resto de los equipos de la

red, por ejemplo, comparte su impresora.

El creciente uso de las redes locales se debe al abaratamiento de sus

componentes y a la generalizacin de sistemas operativos orientados al su uso en red.

Con esto se facilita las operaciones de compartir y usar recursos de las dems

computadoras y perifricos.

I.6.2. Beneficios de una red local (LAN).

30

Bien planificada e implementada, una red local aumenta la productividad de los

PCs y perifricos implicados en ella. Si no se planifica y monta apropiadamente puede

ser motivo de frustracin y de prdida de tiempo e informacin.

Algunas de las facilidades que abre el uso de una red local son:

Compartir los recursos existentes: impresoras, mdems, escner, etc.

Uso de un mismo software desde distintos puestos de la red.

Acceder a servicios de informacin internos (Intranet) y externos (Internet).

Intercambiar archivos.

Uso del correo electrnico.

Permite conexiones remotas a los distintos recursos.

Copias de seguridad centralizadas.

Simplifica el mantenimiento del parque de mquinas.

En definitiva, hace posible una mejor distribucin de la informacin.

I.6.3. Tipos de redes informticas segn su topologa.

La topologa se refiere a la forma en que estn interconectados los distintos

equipos (nodos) de una red. Un nodo es un dispositivo activo conectado a la red, como

un computador o una impresora. Un nodo tambin puede ser dispositivo o equipo de la

red como un concentrador, conmutador o un router.

Las topologas ms usadas son:

I.6.3.1. Anillo. Tipo de LAN en la que las computadoras o nodos estn enlazados

formando un crculo a travs de un mismo cable. Las seales circulan en un solo sentido

por el crculo, regenerndose en cada nodo. En la prctica, la mayora de las topologas

lgicas en anillo son en realidad una topologa fsica en estrella.

31

Figura N 3. Topologa anillo.

I.6.3.2. Bus.

Una topologa de bus consiste en que los nodos se unen en serie con cada nodo

conectado a un cable largo o bus, formando un nico segmento A diferencia del anillo,

el bus es pasivo, no se produce regeneracin de las seales en cada nodo. Una rotura en

cualquier parte del cable causar, normalmente, que el segmento entero pase a ser

inoperable hasta que la rotura sea reparada. Como ejemplos de topologa de bus

tenemos 10BASE-2 y 10BASE-5.

Figura N 4. Topologa bus.

I.6.3.3. Estrella.

Lo ms usual en sta topologa es que en un extremo del segmento se site un

nodo y el otro extremo se termine en una situacin central con un concentrador. La

principal ventaja de este tipo de red es la fiabilidad, dado que si uno de los segmentos

tiene una rotura, afectar slo al nodo conectado en l. Otros usuarios de los

ordenadores de la red continuarn operando como si ese segmento no existiera.

10BASE-T Ethernet y Fast Ethernet son ejemplos de esta topologa.

32

Figura N 5. Topologa estrella.

A la interconexin de varias subredes en estrella se le conoce con el nombre de

topologa en rbol.

Figura N 6. Topologa en rbol.

I.6.4. Tipos de redes informticas segn su protocolo de bajo nivel.

Los protocolos se clasifican en dos grupos: protocolos de bajo nivel que son los

que se encargan de gestionar el trfico de informacin por el cable, es decir a nivel

fsico, y los protocolos de red los cuales definen las normas a nivel de software por las

que se van a comunicar los distintos dispositivos de la red.

33

Existen muchos protocolos de bajo nivel como pueden ser Ethernet, Token Ring,

FDDI, ATM, LocalTalk, etc. Los ms usados en la actualidad son Ethernet y Token

Ring, los cuales se estudiaran a continuacin.

I.6.4.1 Ethernet. Es el mtodo de conexin ms extendido porque permite un buen

equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalacin. Todo esto combinado con su

buena aceptacin en el mercado y la facilidad de soportar prcticamente todos los

protocolos de red, convierten a Ethernet en la tecnologa ideal para la mayora de las

instalaciones de LAN.

Es la tecnologa de red de rea local ms extendida en la actualidad. Fue diseado

originalmente por Digital, Intel y Xerox por lo cual, la especificacin original se conoce

como Ethernet DIX. Posteriormente en 1.983, fue formalizada por el IEEE como el

estndar Ethernet 802.3.

La velocidad de transmisin de datos en Ethernet es de 10Mbits/s en las configuraciones

habituales pudiendo llegar a ser de 100Mbits/s en las especificaciones Fast Ethernet.

Al principio, slo se usaba cable coaxial con una topologa en BUS, sin embargo esto ha

cambiado y ahora se utilizan nuevas tecnologas como el cable de par trenzado (10

Base-T), fibra ptica (10 Base-FL) y las conexiones a 100/1000 Mbits/s (100/1000

Base-X o Fast Ethernet). La especificacin actual se llama IEEE 802.3u.

Ethernet/IEEE 802.3, est diseado de manera que no se puede transmitir ms de una

informacin a la vez. El objetivo es que no se pierda ninguna informacin, y se controla

con un sistema conocido como CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with

Collision Detection, Deteccin de Portadora con Acceso Mltiple y Deteccin de

Colisiones), cuyo principio de funcionamiento consiste en que una estacin, para

transmitir, debe detectar la presencia de una seal portadora y, si existe, comienza a

transmitir. Si dos estaciones empiezan a transmitir al mismo tiempo, se produce una

colisin y ambas deben repetir la transmisin, para lo cual esperan un tiempo aleatorio

antes de repetir, evitando de este modo una nueva colisin, ya que ambas escogern un

tiempo de espera distinto. Este proceso se repite hasta que se reciba confirmacin de

que la informacin ha llegado a su destino.

Segn el tipo de cable, topologa y dispositivos utilizados para su implementacin se

34

pueden distinguir los siguientes tipos de Ethernet:

10 Base-5

10 Base-2

10 Base-T

10 Base-FL

I.6.4.1.1. 10 base-5

Tambin conocida como THICK ETHERNET (Ethernet grueso), es la Ethernet original.

Fue desarrollada originalmente a finales de los 70 pero no se estandariz oficialmente hasta

1983.

Utiliza una topologa en BUS, con un cable coaxial que conecta todos los nodos entre s. En

cada extremo del cable tiene que llevar un terminador. Cada nodo se conecta al cable con un

dispositivo llamado transceptor.

Figura N 7. Ethernet grueso.

El cable usado es relativamente grueso (10mm) y rgido. Sin embargo es muy resistente a

interferencias externas y tiene pocas prdidas. Se le conoce con el nombre de RG8 o RG11 y

tiene una impedancia de 50 ohmios. Se puede usar conjuntamente con el 10 Base-2.

Caractersticas:

http://nti.educa.rcanaria.es/conocernos_mejor/paginas/10base-5.htmhttp://nti.educa.rcanaria.es/conocernos_mejor/paginas/10base-2.htmhttp://nti.educa.rcanaria.es/conocernos_mejor/paginas/10base-t.htmhttp://nti.educa.rcanaria.es/conocernos_mejor/paginas/10.htm

35

Tipo de cable usado RG8 o

RG11

Tipo de conector usado AUI

Velocidad 10 Mbits/s

Topologa usada BUS

Mnima distancia entre transceptores 2.5 m

Mxima longitud del cable del transceptor 50 m

Mxima longitud de cada segmento 500 m

Mxima longitud de la red 2.500 m

Mximo de dispositivos conectados por

segmento

100

Regla 5-4-3 S

Tabla N 4. Caractersticas Ethernet grueso

La regla 5-4-3 es una norma que limita el tamao de las redes y que se estudiar ms

adelante.

Ventajas:

Es posible usarlo para distancias largas.

Tiene una inmunidad alta a las interferencias.

Conceptualmente es muy simple.

Inconvenientes:

Inflexible. Es difcil realizar cambios en la instalacin una vez montada.

Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejar de

funcionar.

Dificultad para localizacin de fallos. Si existe un fallo en el cableado, la nica

forma de localizarlo es ir probando cada uno de los tramos entre nodos para

averiguar cual falla.

36

Aplicaciones en la actualidad

Debido a los inconvenientes antes mencionados, en la actualidad 10 Base-5 no es usado

para montaje de redes locales. El uso ms comn que se le da en la actualidad es el de

"Backbone". Bsicamente un backbone se usa para unir varios HUB de 10 Base-T

cuando la distancia entre ellos es grande, por ejemplo entre plantas distintas de un

mismo edificio o entre edificios distintos.

Figura N 8. Backbone Ethernet grueso

I.6.4.1.2. 10 base-2

En la mayora de los casos, el costo de instalacin del coaxial y los transceptores de las

redes 10 Base-5 las haca prohibitivas, lo que indujo la utilizacin de un cable ms fino

y, por tanto ms barato, que adems no necesitaba transceptores insertados en l. Se

puede decir que 10 Base-2 es la versin barata de 10 Base-5. Por esto, tambin se le

conoce como Thin Ethernet (Ethernet fino) o cheaper-net(red barata).

Figura N 9. Ethernet fino.

Este tipo de red ha sido la ms usada en los ltimos aos en instalaciones no muy

grandes debido a su simplicidad y precio asequible. Se caracteriza por su cable coaxial

fino (RG-58) y su topologa en BUS. Cada dispositivo de la red se conecta con un

adaptador BNC en forma de "T" y al final de cada uno de los extremos del cable hay

que colocar un terminador de 50 Ohmios.

37

Caractersticas:

Tipo de cable usado RG-58

Tipo de conector BNC

Velocidad 10 Mbits/s

Topologa usada BUS

Mnima distancia entre estaciones 0.5 m

Mxima longitud de cada segmento 185 m

Mxima longitud de la red 925 m

Mximo de dispositivos conectados por

segmento

30

Regla 5-4-3 S

Tabla N 5. Caractersticas Ethernet fino.

Ventajas:

Simplicidad: No usa ni concentradores, ni transceptores ni otros dispositivos

adicionales.

Debido a su simplicidad es una red bastante econmica.

Tiene una buena inmunidad al ruido debido a que el cable coaxial dispone de un

blindaje apropiado para este fin.

Inconvenientes:

Inflexible. Es bastante difcil realizar cambios en la disposicin de los

dispositivos una vez montada.

Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejar de

38

funcionar. En un lugar como un aula de formacin donde el volumen de uso de

los ordenadores es elevado, es habitual que cualquier conector falle y por lo

tanto la red completa deje de funcionar.

Dificultad para localizacin de fallos. Si existe un fallo en el cableado, la nica

forma de localizarlo es ir probando cada uno de los tramos entre nodos para

averiguar cual falla.

El cable RG-58, se usa slo para este tipo de red local, por lo que no podr ser

usado para cualquier otro propsito como ocurre con otro tipo de cables.

Aplicaciones en la actualidad:

La tecnologa 10 Base-2 se usa para pequeas redes que no tengan previsto cambiar su

disposicin fsica.

De igual manera que 10 Base-5, uno de los usos habituales de esta tecnologa es como

backbone para interconectar varios concentradores en 10 Base-T. Normalmente los

concentradores no se mueven de lugar. Si la distancia entre ellos es grande, por ejemplo

si estn en plantas o incluso en edificios distintos, la longitud mxima que se puede

conseguir con este cable (185m) es mucho mayor que la que se consigue usando el

cable UTP de la tecnologa 10 Base-T (100m).

Figura N 10. Tecnologa 10 base-2.

I.6.4.1.3. 10 base-T.

Ya se ha mencionado, que ETHERNET fue diseado originalmente para ser montado

con cable coaxial grueso y que ms adelante se introdujo el coaxial fino. Ambos

sistemas funcionan excelentemente pero usan una topologa en BUS, que complica la

realizacin de cualquier cambio en la red. Tambin deja mucho que desear en cuestin

39

de fiabilidad. Por todo esto, se introdujo un nuevo tipo de tecnologa llamada 10 Base-T,

que aumenta la movilidad de los dispositivos y la fiabilidad.

Figura N 11. Tecnologa 10 base-T.

El cable usado se llama UTP que consiste en cuatro pares trenzados sin apantallamiento.

El propio trenzado que llevan los hilos es el que realiza las funciones de asilar la

informacin de interferencias externas. Tambin existen cables similares al UTP pero

con apantallamiento que se llaman STP (Par Trenzado Apantallado mediante malla de

cobre) y FTP (Par Trenzado apantallado mediante papel de aluminio).

10 Base-T usa una topologa en estrella que consiste en que desde cada nodo va un cable

a un concentrador comn que es el encargado de interconectarlos. Cada uno de estos

cables no puede tener una longitud superior a 90m.

A los concentradores tambin se les conoce con el nombre de HUBs y son equipos que

nos permiten estructurar el cableado de la red. Su funcin es distribuir y amplificar las

seales de la red y detectar e informar de las colisiones que se produzcan. En el caso de

que el nmero de colisiones que se producen en un segmento sea demasiado elevado, el

concentrador lo aislar para que el conflicto no se propague al resto de la red.

Tambin se puede usar una topologa en rbol donde un concentrador principal se

interconecta con otros concentradores. La profundidad de este tipo de conexiones viene

limitada por la regla 5-4-3.

40

Figura N 12. Varios HUBs con 10 base-T.

Un ejemplo de este tipo de conexiones podra ser un aula de informtica de un centro. El

concentrador principal est en otra dependencia distinta. Si se llevar un cable por

computador hasta esta otra habitacin, el gasto de cable sera grande. Aprovechando la

topologa en rbol lo que haremos es llevar solamente uno al que conectaremos un

nuevo concentrador situado en el aula. La distancia desde cada uno de los ordenadores

hasta este nuevo concentrador, ser infinitamente menor que hasta el principal.

Figura N 13. Backbone 10 base-T.

10 Base-T tambin se puede combinar con otro tipo de tecnologas, como es el caso de

usar 10 Base-2 o 10 Base-5 como Backbone entre los distintos concentradores.

Cuando la distancia entre concentradores es grande, por ejemplo si estn en plantas o

incluso en edificios distintos, estamos limitados por la longitud mxima que se puede

conseguir con el cable UTP (100m). Si la distancia es mayor se puede usar la tecnologa

10 Base-2 que permite hasta 185m o la 10 Base-5 con la que podramos alcanzar los

500m. Otra solucin puede ser usar cable UTP poniendo repetidores cada 100m.

De los 8 hilos de que dispone en el cable UTP, slo se usan cuatro para los datos de la

LAN (dos para transmisin y dos para la recepcin) por lo que quedan otros cuatro

utilizables para otros propsitos (telefona, sistemas de seguridad, transmisin de vdeo,

41

etc.).

El conector usado es similar al utilizado habitualmente en los telfonos pero con 8

pines. Se le conoce con el nombre de RJ-45. Los pines usados para los datos son el 1 - 2

para un par de hilos y el 3 - 6 para el otro. La especificacin que regula la conexin de

hilos en los dispositivos Ethernet es la EIA/TIA T568A y T568B.

Figura N 14. Conectores 10 base-T.

Caractersticas:

Tipo de cable usado UTP, STP y

FTP

Tipo de conector RJ-45

Velocidad 100 Mbits/s

Topologa usada Estrella

Mxima longitud entre la estacin y el

concentrador

90 m

Mxima longitud entre concentradores 100 m

Mximo de dispositivos conectados por

segmento

512

Regla 5-4-3 S

Tabla N 6. Caractersticas Conectores 10 base-T.

Ventajas:

42

Aislamiento de fallos. Debido a que cada nodo tiene su propio cable hasta el

concentrador, en caso de que falle uno, dejara de funcionar solamente l y no el

resto de la red como pasaba en otros tipos de tecnologas.

Fcil localizacin de averas. Cada nodo tiene un indicador en su concentrador

indicando que est funcionando correctamente. Localizar un nodo defectuoso es

fcil.

Alta movilidad en la red. Desconectar un nodo de la red, no tiene ningn efecto

sobre los dems. Por lo tanto, cambiar un dispositivo de lugar es tan fcil como

desconectarlo del lugar de origen y volverlo a conectar en el lugar de destino.

Aprovechamiento del cable UTP para hacer convivir otros servicios. De los

cuatro pares (8 hilos) de que dispone, slo se usan dos pares (4 hilos) para los

datos de la LAN por lo que quedan otros dos utilizables para otros propsitos

(telefona, sistemas de seguridad, transmisin de vdeo, etc.).

Inconvenientes:

Distancias. 10 Base-T permite que la distancia mxima entre el nodo y el

concentrador sea de 90m. En algunas instalaciones esto puede ser un problema,

aunque siempre se puede recurrir a soluciones cmo las comentadas

anteriormente consistentes en combinar esta tecnologa con 10 Base-2 o 10

Base-5, o el uso de repetidores para alargar la distancia.

Sensibilidad a interferencias externas. El cable coaxial usado en otras

tecnologas es ms inmune a interferencias debido a su apantallamiento. En la

mayora de los casos, el trenzado interno que lleva el cable UTP es suficiente

para evitarlas. En instalaciones con posibilidades grandes de interferencias

exteriores, se puede usar el cable FTP o el STP que es igual que el UTP pero

con proteccin por malla.

Aplicaciones en la actualidad:

43

Es la tecnologa ms usada en la actualidad por todas las ventajas que aporta y sobre

todo por la flexibilidad y escalabilidad que supone tener una instalacin de este tipo.

I.6.4.1.4. 10 base-Fl

Es la especificacin Ethernet sobre fibra ptica. Los cables de cobre presentan el

problema de ser susceptibles tanto de producir como de recibir interferencias. Por ello,

en entornos industriales o donde existen equipos sensibles a las interferencias, es muy

til poder utilizar la fibra. Normalmente, las redes Ethernet de fibra suelen tener una

topologa en estrella. La distancia entre equipos puede llegar a 2 Km. con los

repetidores apropiados.

I.6.5. Regla 5-4-3

Los repetidores son equipos que actan a nivel fsico. Prolongan la longitud de la red

uniendo dos segmentos (incluso con diferentes tipos de cableado).

Puede tener dos o ms puertos. Estos puertos pueden ser AUI, BNC, RJ-45 o fibra

ptica en cualquier combinacin. Actan como parte del cableado de la red ya que

transfieren los datos recibidos de un extremo al otro independientemente de su

contenido, origen y destino.

Su funcin bsica es la de repetir los datos recibidos por un puerto y enviarlos

inmediatamente por todos los dems. Tambin los amplifica para eliminar las posibles

distorsiones que se hayan podido introducir en la transmisin.

Si un repetidor detecta muchas colisiones de datos en uno de sus puertos, asume que el

conflicto se ha producido en ese segmento y lo asla del resto. De esta forma se evita

que el incidente se propague al resto de la red.

Un repetidor es la expresin mnima de un concentrador, o tambin se puede decir, que

un concentrador es un repetidor multipuerto.

Adems de ventajas los repetidores tambin tienen inconvenientes derivados

principalmente del hecho de que introducen un pequeo retardo en los datos. Si el

nmero de repetidores usado es elevado, el retardo introducido empieza a ser

44

considerable y puede darse el caso de que el sistema de deteccin de colisiones

(CSMA/CD) no funcione adecuadamente y se produzcan transmisiones errneas.

La regla 5-4-3 limita el uso de repetidores y dice que entre dos equipos de la red no

podr haber ms de 4 repetidores y 5 segmentos de cable. Igualmente slo 3

segmentos pueden tener conectados dispositivos que no sean los propios repetidores,

es decir, 2 de los 5 segmentos slo pueden ser empleados para la interconexin entre

repetidores.

Es conveniente sealar que para contar el nmero de repetidores no se cuenta el total de

los existentes en la red, sino slo el nmero de repetidores entre dos puntos cualquiera

de la red. Por ejemplo, la red de la figura N 15, tiene ms de 4 repetidores pero no

excede este nmero entre dos dispositivos cualesquiera.

Figura N 15. Regla 5-4-3.

Adems se puede observar que se ha trazado en verde el camino que existe entre los

PCs llamados A y D. Cada concentrador (B y C) es un repetidor. Si se analiza, se puede

ver que entre A y D hay un total de 3 segmentos de cable y dos repetidores. Esta red

cumple la regla 5-4-3 y debera de funcionar correctamente.

La siguiente figura muestra una red mal diseada y que no cumple la regla 5-4-3.

45

Figura N 16. Red que no cumple la Regla 5-4-3.

En esta red existen 5 repetidores (concentradores en este caso) conectados en topologa

de rbol. Se puede ver trazada la ruta existente entre el ordenador A y el B que este caso

son los puntos ms distantes de la red. Tambin se puede observar que existen 5

repetidores y 6 segmentos de cable entre ellos. Esta red no funcionara adecuadamente

ya que el retardo introducido por los repetidores sera excesivo.

En la actualidad han surgido nuevas especificaciones basadas en Ethernet que permiten

transmitir datos a mayor velocidad como son:

Ethernet de 100 Mbits/s(100 BaseX o Fast Ethernet).

Esta especificacin permite velocidades de transferencia de 100 Mbits/s sobre cables de

pares trenzados, directamente desde cada estacin. El sistema 100 BaseX tiene la misma

arquitectura que 10 Base-T con la diferencia de usar componentes que son capaces de

transferir la informacin a 100 Mbits/s.

Partiendo de una LAN montada con los requerimientos de una 10 Base-T, nicamente

se requiere la sustitucin de los concentradores y las tarjetas de red de las estaciones.

Para convertirlo en 100 BaseX y por lo tanto aumentar la velocidad de la LAN

simplemente habr que sustituir el concentrador por uno de 100 Mbits/s. Ser el uso

diario, el que demande o no el aumento de velocidad. Seguro que tambin influye la

previsible bajada de precios que deben de experimentar estos dispositivos.

I.6.6. Puentes y conmutadores

46

Son dispositivos que aumentan la flexibilidad para topologas de red y mejoran sus

prestaciones.

Tanto los puentes como los conmutadores disponen de canales de comunicacin de alta

velocidad en su interior que conmutan el trfico entre las estaciones conectados a ellos.

Incrementan la capacidad total de trfico de la red dividindola en segmentos ms

pequeos, y filtrando el trfico innecesario, bien automticamente o bien en funcin de

filtros definidos por el administrador de la red, hacindola, en definitiva, ms rpida y

eficaz.

Esto permite que cada segmento disponga de un canal de 10Mbits/s (o de 100 Mbits/s si

el dispositivo est diseado para esta velocidad), en lugar de un nico canal para todos

los nodos de la red.

I.6.6.1 Puente o bridge.

Los puentes (bridges) se usan para la conexin de redes diferentes como por ejemplo

Ethernet y Fast Ethernet. Igual que los repetidores, son independientes de los

protocolos, y retransmiten los paquetes a la direccin adecuada basndose precisamente

en esta, en la direccin de destino (indicada en el propio paquete). Su diferencia con los

repetidores consiste en que los puentes tienen cierta "inteligencia", que les permite

reenviar o no un paquete al otro segmento; cuando un paquete no es retransmitido,

decimos que ha sido filtrado. Esos filtros pueden ser automticos, en funcin de las

direcciones de los nodos de cada segmento que los puentes "aprenden" al observar el

trfico de cada segmento, o pueden ser filtros definidos por el administrador de la red,

en funcin de razones de seguridad, organizacin de grupos de trabajo en la red,

limitacin de trfico innecesario, etc.

Otra importante diferencia es que con los repetidores, el ancho de banda de los

diferentes segmentos es compartido, mientras que con los puentes, cada segmento

dispone del 100% del ancho de banda.

Su filosofa impide que las colisiones se propaguen entre diferentes segmentos de la red,

algo que los repetidores son incapaces de evitar. Habitualmente, los puentes de una red

se enlazan entre s con topologa de bus y a su vez se combinan con concentradores

mediante una topologa de estrella.

47

I.6.6.2. Switch o conmutador.

Es un dispositivo similar a un concentrador que dispone de las caractersticas antes

mencionadas de canales de alta velocidad en su interior y capacidad de filtrado del

trfico.

Cuando un paquete es recibido por el conmutador, ste determina la direccin fuente y

destinataria del mismo; si ambas pertenecen al mismo segmento, el paquete es

descartado; si son direcciones de segmentos diferentes, el paquete es retransmitido slo

al segmento destino (a no ser que los filtros definidos lo impidan).

Los conmutadores son, en cierto modo, puentes multipuerto. La diferencia fundamental,

tericamente, entre puentes y conmutadores, es que los puentes reciben el paquete

completo antes de proceder a su envo al puerto destinatario, mientras que un

conmutador puede iniciar su reenvo antes de haberlo recibido por completo. Ello

redunda, evidentemente, en una mejora de prestaciones.

Mientras los concentradores comparten el ancho de banda de la red entre todos los

nodos que la componen, con el uso de conmutadores, cada uno de los segmentos

conectados a uno de sus puertos tiene un ancho de banda completo, compartido

por menos usuarios, lo que repercute en mejores prestaciones.

La ventaja de esta especificacin es que utiliza los mismos cables y tarjetas de red que

el 10 Base-T, sustituyndose slo los concentradores por conmutadores.

48

Figura N 17. Red diseada con swicth o conmutador.

En la figura N 17, se puede ver como el uso de conmutadores en lugar de

concentradores mejora las prestaciones de la red.

El primer caso sera una implementacin tpica de 10 Base-T con concentradores.

Aunque no es malo el rendimiento que le saca a este montaje, veremos que es mejorable

con muy pocos cambios.

El segundo caso tan solo ha cambiado el concentrador principal por un conmutador y ha

conseguido disminuir considerablemente tanto el nmero de colisiones como la

utilizacin de las capacidades de la red. Esto se debe a que cada puerto del conmutador

es una red separada a nivel de colisiones y adems tiene para s todo el ancho de banda

disponible (10 Mbits/s en este caso).

El tercer caso es una combinacin entre uso de conmutador y 100 Base-X. Como se

puede observar, el switch usado tiene adems de los puertos de 10 Mbits/s, dos ms de

100 Mbits/s. Si el servidor de la LAN se conecta en uno de estos segmentos, se

conseguir una disminucin muy considerable tanto del nmero de colisiones como del

grado de utilizacin de la red. En definitiva mejora sustancialmente el rendimiento de la

LAN.

49

I.6.6.3. Cmo afectan a la regla 5-4-3?

Con el uso de repetidores existe un lmite en la cantidad de nodos que pueden

conectarse a una red. El uso de conmutadores y puentes permiten a la LAN crecer

significativamente. Esto se debe a que ambos poseen la virtud de soportar segmentos

completos en cada uno de sus puertos, o sea, que cada puerto de un switch o bridge es

una red separada a nivel de colisiones. Son capaces de separar la red en dominios de

colisin.

Si una red excede la regla 5-4-3 se puede resolver el problema usando un switch o un

bridge en el lugar adecuado. Un ejemplo puede ser la red descrita en la siguiente figura

la cual no cumple dicha regla.

Figura N 18. Red diseada con switch, donde no se cumple la regla 5-4-3.

Se podra respetar esa arquitectura simplemente con sustituir el concentrador raz o

principal por un switch. De esta forma tendramos dos redes separadas a nivel de

colisiones aunque unidas a nivel de datos y en ambas se cumplira la regla 5-4-3 tal

como se indica en la siguiente figura.

Figura N 19. Red diseada con switch, donde se cumple la regla 5-4-3.

I.6.7. Token Ring.

50

Es un sistema bastante usado aunque mucho menos que Ethernet. Llega a conseguir

velocidades de hasta 16 Mbits/s aunque tambin existen especificaciones para

velocidades superiores. La topologa lgica que usa es en anillo aunque en la prctica se

conecta en una topologa fsica en estrella, a travs de concentradores llamados MAU

(Multistation Access Unit).

Es ms fcil de detectar errores que en Ethernet. Cada nodo reconoce al anterior y al

posterior. Se comunican cada cierto tiempo. Si existe un corte, el nodo posterior no

recibe informacin del nodo cortado e informa a los dems de cual es el nodo inactivo.

I.7. COMUNICACIN DE UNA RED LAN CON EL EXTERIOR.

Una red local bien dimensionada y con los servicios adecuados debidamente instalados,

puede generar mucho rendimiento y facilitar el trabajo diario de manera considerable.

Pero tambin hay que valorar que hoy por hoy tiene cada vez menos sentido, tener una

LAN "aislada" del resto del mundo. Las ventajas de interconectarla con redes de mbito

global, no se van a descubrir aqu. Se cree, que queda debidamente justificada la

necesidad de hacerlo simplemente con nombrar el trmino INTERNET.

El sistema de interconexin de una LAN con Internet debe de cumplir una serie de

requisitos:

Debe de usar una nica lnea telefnica lo suficientemente rpida como para

darle servicio a todos los puestos de nuestra red.

Debe de conectarse con una nica cuenta de acceso a Internet.

La conexin debe de efectuarse bajo demanda, de manera que el sistema no est

gastando lnea telefnica constantemente.

Igualmente cuando no exista trfico hacia el exterior, se debe de cortar la

llamada telefnica para ahorrar consumo telefnico.

Han de poder usar los servicios de Internet todos los puestos de nuestra red

local.

51

Figura N 20. Diseo para la comunicacin de una red LAN con el exterior.

I.7.1. Router.

Los routers trabajan de forma similar a los conmutadores y puentes ya que filtran el

trfico de la red. La diferencia est en que en lugar de hacerlo segn las direcciones de

los paquetes de informacin, lo hacen en funcin del protocolo de red.

Son dispositivos de interconexin de redes incluso de distinta arquitectura. Son capaces

de direccionar la informacin a su destino utilizando para ello el camino apropiado.

Su funcin ms habitual es enlazar dos redes que usen el mismo protocolo a travs de

una lnea de datos.

I.7.2. RDSI.

La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) es una red de telefona que

aprovechando las mismas lneas de cobre que usa la Red Telefnica Conmutada (RTC)

convencional, consigue velocidades muy superiores.

Existen dos tipos de accesos RDSI. El bsico y el primario. El primario se usa en

grandes comunicaciones de anchos de banda muy elevados. El acceso bsico dispone de

2 canales B de 64 Kbits/s y un canal D de 16 Kbits/s. Los canales B se pueden usar de

forma independiente con lo que se podran considerar dos ln