cico1
of 33
-
Upload
cristian3d -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
Transcript of cico1
-
7/22/2019 cico1
1/33
Academia de networking deCisco Systems:
Gua del primer ao
Cisco Press 201 West 103rd StreetIndianapolis, IN 46290
Academia de networking de Cisco Systems Gua del primer ao Vito Amato, Redactor de la
serie Copyright 2D00 Cisco Systems, Inc.
PRIMERA EDICIN
Todos los derechos reservados. Ninguna parre de este libro se puede reproducir o transmitirde ninguna forma o a travs de cualquier medio, electrnico o mecnico, incluyendo fotocopia,grabacin o cualquier otro sistema de almacenamiento y recuperacin de la informacin, sinautorizacin por escrito del editor, salvo en el caso de inclusin de breves citas en un artculo.
Nmero de libro estndar internacional (ISBN): 1-57870-218-6Numero de tarjeta del catlogo de la Biblioteca del Congreso: 99-678972002 01 004321
Interpretacin del cdigo de impresin: El nmero de dos dgitos que se encuentra a laderecha corresponde al ao en que se imprimi el libro el nmero de un dgito que seencuentra a la derecha corresponde al nmero de impresin del libro. Por ejemplo, el cdigode impresin 00-1 indica que la primera impresin del libro se realiz en 2000.Impreso en los Estados Unidos de Amrica.
Marcas comercialesTodos los trminos mencionados en este libro que, segn consta, corresponden a marcascomerciales o marcas de servicio aparecen escritos con maysculas iniciales comocorresponde. Macmillan Publishing o Cisco Systems, Inc. no pueden certificar la exactitud deesta informacin. No debe considerarse que el uso de un trmino en este libro afecte a la
validez de cualquier marca comercial o marca de servicio.
Advertencia y renuncia a derechos;
Este libro se prepar con el objetivo de brindar informacin sobre los estudios de la Academiade networking de Cisco Systems. Se ha realizado el mximo esfuerzo paro hacer de este librouna obra tan completa y precisa como sea posible, pero no se ofrece ninguna garantaimplcita de adecuacin a un fin en particular.
La informacin se suministra tal como est. Los autores, Macmillan Publishing y CiscoSystems, Inc. no sern responsables ante, cualquier persona o entidad con respecto acualquier prdida o dao que pudiera resultar emergente de la informacin contenida en estelibro o del uso de los discos o programas que pudieran acompaarlo.
-
7/22/2019 cico1
2/33
Prefacio
Con la implementacin total del programa de la Academia de networking de Cisco Systemsdurante los dos ltimos aos, Cisco ha puesto en servicio un sistema de aprendizaje en lneaque integra la presentacin multimedia de un programa de estudios de networking conpruebas, exmenes basados en la capacidad, evaluacin e informe a travs de una interfazde la Web. el programa de estudios de la Academia de networking de cisco Systems va msall de la simple educacin tradicional basada en la informtica, ya que ayuda a losestudiantes a desarrollar un conocimiento prctico sobre networking y aptitudes en un entornoprctico.Con una configuracin de laboratorio que se asemeja mucho a un entorno real de trabajo connetworking, los estudiantes trabajan con los componentes arquitectnicos y de infraestructurade la tecnologa de networking. Como resultado, los estudiantes aprenden los principios y lasprcticas de la tecnologa de networking.
La Academia de networking ofrece informacin detallada y significativa sobre networking, quese utiliza para ensear a los estudiantes de todo el mundo, utilizando el programa de estudios
para integrar la instruccin sobre networking en las aulas, el enfoque de la Academia denetworking es la integracin de un programa de estudios de red basado en la Web en elambiente educativo. Este elemento se logra a travs de la capacitacin intensiva de personaldocente y la preparacin de materiales y mtodos de instruccin innovadores, proporcionadospor Cisco.Los educadores que participan en este programa reciben recursos, medios de acceso remotopara soporte en lnea y la base de conocimiento para lograr una integracin efectiva delprograma de estudios de la Academia de networking al medio de aprendizaje del aula. Comoresultado, la Academia de networking proporciona los medios para lograr un intercambiodinmico de la informacin mediante un conjunto de servicios que redefinen la forma en quelos recursos educacionales se encuentran diseminados, dando como resultado una redinteractiva y cooperativa de profesores y estudiantes cuyo funcionamiento permite satisfacer
diversas necesidades educacionales.
Lo que hace que el programa de estudios de la Academia de networking sea atractivo paraeducadores y estudiantes es el carcter interactivo del material del curso. Debido al crecienteuso de las tecnologas interactivas, el programa de estudios representa una forma msatractiva de proporcionar instruccin a travs de nuevas tecnologas interactivas que permitena los docentes e instructores combinar diferentes medios como audio, vdeo, texto, datosnumricos y grficos. Por consiguiente, los estudiantes pueden seleccionar distintos mediosen la pantalla del sus PC y adaptar el diseo de su contenido educacional para satisfacer susnecesidades, y los educadores tienen la opcin de disear su propio entorno de evaluacin oseleccionar una de las evaluaciones aplicables.
Por ltimo, al desarrollar un programa de estudios que reconoce las tendencias demogrficascambiantes de los estudiantes y de la fuerza laboral, la globalizacin de la economa, loscambios en los requisitos de conocimiento y aptitudes para la fuerza laboral y el papel quedesempea la tecnologa en la educacin, el programa de la Academia de networking ayuda acumplir, los objetivos educacionales nacionales para la educacin elementara y secundaria.Para expresar su apoyo a la Academia de networking, Cisco Press ha publicado este libro,Academia de networking de Cisco Systems:Gua del primer ao, como gua para el programa de estudios utilizado en el programa de la
Academia de networking.
-
7/22/2019 cico1
3/33
Introduccin
Academia de networking Cisto Systems: gua de primer ao se cre como un complementpara las clases tericas y las prcticas de laboratorio de la Academia de networking, cuyoobjetivo es permitir que los estudiantes puedan conseguir trabajo o que emprendan estudios ycapacitacin superiores en el campo de networking.
Este libro se ha preparado como material de capacitacin para estudiantes e instructores,complementando el material de capacitacin en lnea que ya se ha creado part esteprograma, junto con los temas que corresponden al examen Cisco Certified NetwonkingAssociate (CCNA - Certificado de asociado de networking) de Cisco.el libro se adapta al estilo pedaggico y formato que Cisco ha incorporado en el programa deestudios. Adems, el libro sigue el modelo basado en un programa de estudios de dossemestres que ya se ha desarrollado en la Academia de networking. Por ltimo, tiste libroviene con un CD-ROM, que contiene pelculas cortas con referencias cruzadas presentadasen un formato multimedia interactivo como material educativo de referencia.
Los conceptos que esto libro abarca incluyen networking, terminologa y protocolos de red,redes LAN y WAN, las capas del modelo de referencia OSI, cableado, herramientas delcableado, routers, programacin del router, topologas, direccionamiento IP y estndares dered. Se presta especial atencin al uso de tcnicas de mantenimiento y al uso del software,las herramientas y el equipo de networking.
Objetivo de este libro
El objetivo de este libro es instruir a los lectores acerca de las tecnologas de networkingsoportadas por Cisco y ayudar a los usuarios a disear y desarrollar redes, as como tambina configurar rourers de Cisco, Est diseado para ser usado en conjunto con el programa deestudios de la Academia de networking o como referencia independiente.
A quin est destinado este libro
Este libro est destinado a cualquier persona que desee aprender sobre las tecnologas denetworking. Los destinatarios principales de este libro son los estudiantes de escuelassecundarias y de instituciones de enseanza superior de dos o de cuatro aos.especficamente, en un medio educacional, este libro podra usarse en las aulas como libro detexto y tambin en los laboratorios de informtica, como manual de laboratorio.
En segundo lugar, este libro est destinado a los profesores e instructores de los cursosempresariales de capacitacin. Para que las empresas e instituciones acadmicas puedansacar provecho de las capacidades de networking, un gran nmero de personas deben recibir
capacitacin en el diseo y desarrollo de redes .
En tercer lugar, este libro se destina al usuario general al tratarse de un texto sencillo y sin
carcter tcnico, debe resultar atractivo pitra los lectores que evitan los manuales tcnicos.
Caractersticas de este libro
Muchas de las caractersticas de este libro ayudan a facilitar la comprensin total de los
conceptos de networking y enrutamiento que se explican en este libro:
objetos del capitulo: Al principio de coda captulo aparece una lista de objetivos que
deben aprenderse. Adems, la lista sirve como referencia sobre los conceptosabarcados por el captulo y, de esta manera, ayuda a organizar el contenido de ste.
-
7/22/2019 cico1
4/33
Figuras, listadas y tablas: liste libro contiene figuras, listados y tablas que ayudan a
explicar teoras, conceptos, comandos y secuencias de configuracin; refuerzan
conceptos v le ayudan a visualizar la informacin suministrada en el captulo. Adems,
los listados y las tablas suministran datos como resmenes de comandos condescripciones, ejemplos de pantallas e informacin prctica y terica.
Resmenes de captulos: Al final de cada captulo aparece un resumen de los
conceptos explicados en el captulo, que brinda una sinopsis del captulo y una gua de
estudio.
Preguntas de repaso: A continuacin del resumen de cada captulo aparecen 10
preguntas de repaso que sirven como evaluacin filial del captulo. Adems, las
preguntas refuerzan los conceptos presentados en el captulo y ayudan al lector aprobar su comprensin antes de pasar a nuevos conceptos.
Convenciones utilizadas en este libro
En este libro, se aplican las siguientes convenciones:
Los trminos importantes o nuevos se encuentran en cursiva.
Todos los ejemplos de cdigos aparecen en tipos de letra monoespaciados (no
proporcionales) y algunas partes de los cdigos usan las siguientes convenciones;
Los comandos y las palabras claves se encuentran en negrita.
- Los argumentos, que representan los valores que el usuario introduce, aparecen en
cursiva.
Los corchetes (| |) indican palabras claves o argumentos opcionales.
Las llaves ({ }) indican las selecciones obligatorias
Las haras verticales (I) se utilizan para separar las selecciones obligatorias.
-
7/22/2019 cico1
5/33
Organizacin d este libro
Este libro se divide en 19 captulos, 2 apndices y un glosario.
El captulo 1, "Networking y el modelo de referencia OSI, trata los trminos y conceptos de lanetworkng, las redes de rea local (LAN) y las redes de rea amplia (WAN). Adems,
describe las siete capas del modelo de referencia par; lnternetworking de sistemas abiertos
(OSI) y el proceso de comunicacin entre las capas inferiores del modelo.
El captulo 2, "La capa fsica y la capa de enlace de datos", presenta las funciones de red quese producen en la capa fsica y la capa de enlace de datos del modelo de referencia OSI, as
como los distintos tipos de medios de network-ing que se utilizan en la capa fsica. Adems,
trata el hecho de que el acceso a los medios de networkng se produce en la capa de enlace
de datos del modelo OSI y la forma en que los datos pueden encontrar su destino
especificado en una red.
El captulo 3, "Dispositivos de networking", describe los dispositivos de networkng que sepueden utilizar para filtrar el trfico de una red y reducir los grandes dominios de colisin, queson reas donde los paquetes pueden interferir entre s.
El captulo 4, "LAN y WAN" presenta las tecnologas LAN y WAN, los estndares y losdispositivos de networking que operan en la capa fsica, la capa de enlace de datos y la capa
de red del modelo de referencia OSI.
El captulo 5, "direccionamiento IP" describe el direccionamiento IP y las tres clases de redesque existen en los esquemas de direccionamiento IP, as como las direcciones IP que han
sido reservadas por InterNIC y que no se pueden asignar a ninguna red. Finalmente, trata el
concepto de subredes y mscaras de subredes y describe sus esquemas de direccionamientoIP.
El captulo 6, "ARP y RARP", presenta los dispositivos de las redes de rea local (LAN) quutilizan el Protocolo de resolucin de direcciones (ARP) antes de enviar datos a un destino y
lo que sucede cuando un dispositivo de una red no conoce la direccin MAC de un dispositivo
de otra red.
El captulo 7, "Topologas", describe las topologas que se utilizan para desarrollar redes.
El captulo 8, "Cableado estructurado y electricidad", presenta el cableado estructurado y las
especificaciones elctricas utilizadas en las LAN, as como las tcnicas de electricidad ycableado que se utilizan en el desarrollo de las redes.
El captulo 9, "las capas de aplicacin, presentacin, sesin y transporte", presenta lascuatro capas superiores del modelo de referencia OSI. Describe en detalle los procesos
utilizados en la capa de transporte para entregar los datos de forma confiable y para
proporcionar un control efectivo del flujo de trfico.
El captulo 10, "TCP/IP" describe el Protocolo de control de transmisin/Protocolo internet(TCP/IP) y su funcionamiento para garantizar la comunicacin en cualquier conjunto de redes
interconectadas.
-
7/22/2019 cico1
6/33
El captulo 11, "Capa de red y enrutamiento", describe el uso y las operaciones del routerpara ejecutar las funciones clave de internetworking de la capa de red del modelo de
referencia OSI.
El captulo. 12, "Interfaz y modos de usuario del router", describe el papel que cumple el
administrador de la red en la operacin de un router para garantizar la entrega eficiente yefectiva de datos en una red mediante routers,
El captulo 13, "Representacin en pantalla de la informacin del router", describe losprocedimientos y comandos correctos para acceder a un router, examinar y mantener sus
componentes y probar su conectividad de red.
El captulo 14, "Inicio del router y configuracin del modo setup", explica cmo iniciar unrouter por primera vez, utilizando los comandos y la secuencia de inicio correctos para realizar
la configuracin inicial de un router.
El captulo 15, "Configuracin del router", explica cmo usar los modos del router y losmtodos de configuracin utilizados para actualizar el archivo de configuracin de un routercon versiones actuales y anteriores del software Cisco IOS.
EL captulo 16, "Fuentes del software Cisco IOS", explica como usar diversas fuentes delsoftware Cisco IOS, ejecutar comandos para cargar el software Cisco IOS en el router,
mantener copias de seguridad de archivos y actualizar el software Cisco IOS.
El captulo 17,"Configuracin de las interfaces de un router con direcciones IP describe elproceso de configuracin de las direcciones ,IP
El captulo 18,"Configuracin del router y protocolos de enrutamiento; RIP y IGRP," describela configuracin inicial del router para activar los protocolos de enrutamiento RIP y IGRP de
IP
El captulo 19,"Administracin de la red", explica los fundamentos de administracin de unared utilizando tcnicas tales cmo documentacin, auditora, control y evaluacin.
El Apndice A "Resumen de comandos", describe y define los comandos relacionados conla configuracin y el uso de los routers de Cisco utilizados en este libro. Est ordenado
alfabticamente para encontrar con facilidad la informacin sobre un comando determinado.
El apndice B Respuestas a las preguntas de repaso", contiene las respuestas a laspreguntas de repaso que se encuentran al final de cada capitulo.
El Glosario define los trminos y abreviaturas relacionados con la networking que se utilizan
en este libro,
-
7/22/2019 cico1
7/33
Capitulo 1
Networkng y el modelo de referencia OSI
Introduccin
En este captulo, aprender ciertos trminos y conceptos importantes de networking. Adems,conocer dos tipos distintos de redes:
Las Redes de rea local (LAN), que hacen posible que las empresas que utilizan tecnologa
informtica puedan compartir elementos (como por ejemplo, archivos de impresoras) de forma
eficiente.
Las Redes de rea amplia (WAN) que permiten que las empresas se comuniquen entre s
aunque se encuentren separadas geogrfica mente por grandes distancias
Por ltimo, conocer el modelo de referencia para Internetworking de sistemas abiertos (OSI)
y el proceso de comunicacin entre las capas inferiores del modelo de referencia OSI.
Networking
Networking es la interconexin de estaciones de trabajo, dispositivos perifricos (como por
ejemplo, impresoras, unidades de disco duro, escneres y CD-ROM) y otros dispositivos, En
networkng, es posible que distintos tipos de equipos se comuniquen entre s. No tiene
importancia que tipo de equipo se utiliza en una red. Puede ser un sistema Macintosh, un PC
o una mainframe. En networking, lo que importa es que todos los dispositivos utilicen el mismo
lenguaje, o protocolo., que es una descripcin formal de un conjunto de normas y
convenciones que establecen la forma en que los dispositivos de una red intercambian
informacin. Por ejemplo, si se asigna un grupo de personas para que trabaje en equipo paracompletar un proyecto, no tiene importancia si esas personas son francesas, alemanas,
italianas, norteamericanas chinas o mexicanas, lo que es importante es que se puedan
comunicar a travs de un lenguaje comn. En el mundo actual, los miembros del equipo
probablemente sepan ingls. En informtica, un protocolo funciona como el idioma ingls del
ejemplo anterior ya que, tal como ocurre con el idioma ingls, el protocolo es un lenguaje
comn que todos los dispositivos de una red pueden entender.
Por qu y cmo comenz la networkng?
Los primeros equipos informticos eran dispositivos autnomos. En otras palabras, no
estaban conectados a ningn otro equipo. Muy pronto se puso de manifiesto que ste no era
un sistema eficiente ni econmico para las empresas. Era necesario buscar una solucin para
tres problemas:
Duplicacin de equipos y recursos
Incapacidad para comunicarse de forma eficiente
Falta de administracin de la red
Las LAN y las WAN s idearon para solucionar estos tres problemas.
-
7/22/2019 cico1
8/33
LAN
Las LAN conectan las estaciones de trabajo, los dispositivos perifricos, las terminales y otros
dispositivos. Las LAN permiten que las empresas que utilizan tecnologa informtica
compartan elementos tales como archivos e impresoras, de manera enciente. Como
resultado, una empresa puede utilizar una LAN para unificar sus datos, sistemas decomunicaciones, equipos y servidores de archivos,
Las LAN estn diseadas para
Operar dentro de un rea geogrfica limitada
Permitir que varios usuarios accedan a medios de ancho de banda elevado
Proporcionar conectividad continua con los servicios locales
Conectar dispositivos adyacentes
WAN
A medida que las empresas comenzaron a utilizar cada vez ms equipos, pronto se hizo obvio
que las LAN no eran lo suficientemente eficientes. En un sistema de LAN, cada departamento
o empresa era una isla electrnica.
Las empresas necesitaban buscar la manera de trasladar informacin de modo eficiente y
veloz desde una LAN a otra. La solucin fue la creacin de las WAN. Las WAN interconectan
las LAN para brindar acceso a equipos o servidores de archivos que se encuentran en otros
lugares. Debido a que las WAN conectan redes que sirven a los usuarios dentro de un rea
geogrfica extensa, esto permite que las empresas puedan comunicarse entre s aunque se
encuentren separadas por grandes distancias.
Al realizar networking o al conectar equipos, impresoras y otros dispositivos en una WAN para
que pudieran comunicarse entre s, tal como se describe en la figura 1-1, es posible compartir
informacin y recursos, as como tambin acceder a la Internet.
La necesidad de establecer estndares
Durante las dos ltimas dcadas se ha producido una enorme expansin de las WAN. A
medida que las organizaciones tomaban conciencia de la cantidad de dinero que podan
ahorrar y del aumento de la productividad que podan alcanzar mediante la tecnologa de
redes, empezaron a agregar redes y a expandir las redes existentes casi a la misma velocidad
con que se lanzaban nuevas tecnologas y productos de red. Como consecuencia, sedesarrollaron muchas redes que utilizaban distintas versiones de hardware y software. Como
resultado, en muchas oportunidades estas redes resultaban incompatibles entre s y
Resultaba difcil que las redes que utilizaban distintas especificaciones pudieran comunicarse.
-
7/22/2019 cico1
9/33
FIGURA 1-1 Es posible compartir informacin Conectando equipos e impresoras en una
WAN.
Para solucionar el problema de la incompatibilidad de las redes que no podan comunicarse
entre s, la Organizacin internacional para la normalizacin (ISO) analiz los diversos diseos
de redes. La ISO reconoci que exista la necesidad de crear un modelo de red que ayudara a
los fabricantes crear implementaciones de red interpretativas. En 1984, la ISO lanz el modelo
de referencia OSl. El modelo de referencia OSI muy pronto se transform en el modelo
arquitectnico principal para las comunicaciones entre equipos.
Aunque se han creado otros modelos arquitectnicos, la mayora de los fabricantes de redes
describen sus productos de red en relacin con el modelo de referencia OSI cuando desean
brindar informacin a los usuarios con respecto a la compatibilidad e interoperabilidad entresus productos y los distintos tipos de tecnologas de red que se fabrican en diferentes partes
del mundo. De este modo, el modelo de referencia OSI es la mejor herramienta disponible
para conocer ms acerca de la tecnologa de red.
-
7/22/2019 cico1
10/33
El modelo de referencia OSl
El modelo de referencia OSI es un esquema de red descriptivo. Sus estndares aseguran una
mayor compatibilidad e interoperabilidad entre distintos tipos de tecnologa de red. Adems, el
modelo de referencia OSI describe la forma en que la informacin fluye a travs de las redes.
Es una estructura conceptual que especifica las funciones de red que se producen en cadacapa.
El modelo OSI describe la forma en que la informacin o los datos se trasladan desde
programas de aplicacin (como por ejemplo, hojas de clculo) a travs de un medio de red
(como por ejemplo, cables) hasta otro programa de aplicacin ubicado en otro equipo de una
red. A medida que la informacin que se debe enviar desciende a travs de las capas de un
determinado sistema, el lenguaje utilizado se parece cada vez menos al Lenguaje humano y
cada vez ms a los cdigos de unos y ceros que son comprensibles para los equipos
informticos.
El modelo de referencia OSI divide el complejo problema del traslado de la informacin entreequipos a travs de un medio de red en siete problemas ms simples. Estos siete problemas
simples fueron elegidos debido a que son razonablemente independientes y, por lo tanto, ms
sencillos de resolver sin necesidad de depender demasiado de la informacin externa, La
divisin de estos siete problemas simples en funciones de networking se denomina divisin en
capas. Tal como se indica en la figura 1-2, cada capa del modelo resuelve cada una de las
siete reas problemticas.
FIGURA 1-2 Las siete capas del modelo de referencia OSI.
Debido a que las capas inferiores (de la 1 a la 3) del modelo de referencia OSI controlan la
transmisin fsica de mensajes a travs de la red, a menudo se las denomina capas de
medios. Por otro lado, las capas superiores (de la 4 a la 7) del modelo de referencia OSI se
encargan de la transmisin precisa de datos entre equipos de la red, por lo cual se las
denomina capas host (consulte la figura 1-3). La mayora de los dispositivos de red
implementan las siete capas. Sin embargo, para organizar las operaciones, algunas
implementaciones de red incorporan funciones de varias capas a la vez.
El modelo de referencia OSI no es una implementacin de red, sino que especifica las
funciones de cada capa. De este modo, tal como se describe en la fisura 1 -4, el modelo OSI
-
7/22/2019 cico1
11/33
es como un plano para la fabricacin de un automvil. Una vez que el plano est listo, todava
falta construir el automvil. Para realizar la fabricacin del automvil en s, se pueden
contratar varias empresas que fabriquen automviles. Si el plano est completo, rodos los
autos deberan ser iguales con respecto a la parte mecnica. Pueden tener distinto aspecto
debido a una diferencia en el color de la pintura o la cantidad de cromo usado para el
acabado; sin embarco, todos son iguales en cuanto a su funcionamiento
FIGURA 1-3 En la red, las capas do medios controlan la transmisin fsica de mensajes y las
capas host hacen posible la transmisin precisa de datos.
FIGURA 1-4 El modelo OSI es como el plano para la fabricacin de un automvil: Especifica
las funciones de cada capa.
-
7/22/2019 cico1
12/33
Qu es lo que explica las diferencias entre las implementaciones del mismo plano deautomvil o especificacin de protocolo?
En parte, las diferencias se deben a la incapacidad de cualquier especificacin para tener en
cuenta todos los detalles posibles de implementacin. Adems, los distintos fabricantes
interpretan el plano de formas ligeramente distintas, como consecuencia, los errores deimplementacin inevitables hacen que se produzcan distintas implementaciones durante la
ejecucin. Este es el motivo por el cual la implementacin del Protocolo X por parte de una
empresa no siempre interopera con la implementacin de dicho protocolo por parte de otra.
Por lo tanto, cada capa del modelo OSl sirve para una funcin especfica, que se define a
travs del OSI y que cualquier fabricante de productos de red puede utilizar.
Por qu un modelo de red dividido en capas?
En el modelo OSI, hay siete capas numeradas que indican las distintas funciones de red. Si la
red se divide en estas siete capas, se obtienen las siguientes ventajas:
Se dividen los aspectos interrelacionados del funcionamiento de la red en elementos
menos complejos
Se definen las interfaces estndar para la compatibilidad plug and play y la integracin
de varios fabricantes
Permite que los ingenieros especialicen el diseo y promuevan la simetra en las
distintas funciones modulares de internetworking de redes de modo que inter-operen
entre s
impide que los cambios que se producen en un rea afecten a las dems, para que
dada rea pueda evolucionar ms rpidamente.
Divide la complejidad de intenetworking en subconjuntos de operacin separados, deaprendizaje ms sencillo
Las siete capas del modelo de referencia OSI
Ahora que hemos descrito las caractersticas bsicas del modelo de divisin en capas OSI, se
puede describir cada capa individual del OSI y sus funciones. Cada capa posee un conjunto
predeterminado de funciones que debe ejecutar para que se produzca la comunicacin. Las
funciones se describen en las siguientes secciones.
Capa 7:Capa de aplicacin
La capa de aplicacin es la capa OSI ms cercana al usuario; esta capa brinda servicios de
red a las aplicaciones del usuario. Esta capa es distinta de las dems en el sentido de que no
brinda servicios a ninguna otra capa OSI, sino a procesos de aplicacin que se ejecutan fuera
del alcance del modelo OSI. Algunos ejemplos de dichos procesos de aplicacin son los
programas de hojas de clculo, los procesamiento de texto y los de las terminales bancarias.
La capa de aplicacin identifica y establece la disponibilidad de los diversos elementos que
deben participar en la comunicacin, sincroniza las aplicaciones que cooperan entre si y
establece los procedimientos para la recuperacin de errores y el control de la integridad de
los datos. Tambin determina si existen suficientes recursos para la comunicacin planificada.
-
7/22/2019 cico1
13/33
Capa 6:Capa de presentacin
La capa de presentacin asegura que la capa de aplicacin d un sistema pueda leer la
informacin enviada por la capa de aplicacin de otro sistema. De ser necesario, la capa de
presentacin realiza una traduccin entre varios formatos de representacin de datos
utilizando un formato de representacin de datos comn.
Capa 5: Capa de sesin
Tal como su nombre indica, la capa de sesin establece, administra y pone fin a las sesiones
entre aplicaciones. Las sesiones son dilogos entre dos o ms entidades de presentacin.
La capa de sesin brinda sus servicios a la capa de presentacin. Adems, la capa de sesin
sincroniza el dialogo entre las entidades de Ia capa de presentacin y administra el
intercambio de datos. Adems de la regulacin bsica de las conversiones (sesiones), la capa
de sesin proporciona los recursos para la sincronizacin de unidades de dilogo, clase de
servicio e informes de excepciones relacionados con problemas de las capas de sesin, depresentacin y de aplicacin.
Capa 4: Capa de transporte
La capa de transporte segmenta y re ensambla los datos en un flujo de datos. Mientras que
las capas de aplicacin, presentacin y sesin estn relacionadas con asuntos de aplicacin,
las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos.
La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que proteja las
capas superiores de los detalles de implementacin de transporte. Especficamente, la capa
de transporte se ocupa de temas tales como la confiabilidad del transporte a travs de una
internetworking de redes al suministrar un servicio confiable, la capa de transport
proporciona mecanismos para el establecimiento, mantenimiento y finalizacin ordenada de
los circuitos virtuales. la deteccin y recuperacin de fallos de transporte y el control del flujo
de informacin (para evitar que un sistema desborde a otro con datos).
Capa 3: Capa de red
La capa de red es una capa compleja que proporciona conectividad y seleccin de ruta entre
dos sistemas finales que pueden estar ubicados en redes geogrficamente distintas.
Conocer ms detalles acerca de la Capa 3 en el captulo 3,
"Dispositivos de networking".
Capa 2: Capa de enlace de datos
La capa de enlace de datos ofrece un trnsito confiable de datos a travs de un enlace fsico.
Para hacelo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento fsico (que es
diferente del de red, o lgico), la topologa de la red, la disciplina de lnea (la forma en que los
sistemas finales utilizan el enlace de red), la notificacin de errores, la entrega ordenada de
tramas y el control de flujo.
-
7/22/2019 cico1
14/33
Capa 1: Capa fsica
la capa fsica define las especificaciones elctricas, mecnicas, de procedimiento y
funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace fsico entre sistemas finales. Las
caractersticas tales como niveles de tensin, sincronizacin de cambios de tensin, velocidad
de datos fsicos, distancias de transmisin mximas, conectores fsicos y otros atributossimilares se definen a travs de las especificaciones de la capa fsica.
Comunicacin de igual a igual
Tal como se ve en la figura 1-5, la divisin en capas del modelo OSI no admire la posibilidad
de una comunicacin directa entre capas iguales de distintos sistemas. Para ejecutar estas
tareas, una capa debe comunicarse con su capa igual del otro sistema. el protocolo de cada
capa intercambia informacin, denominada unidades de datos de protocolo (PDU), entre
capas iguales. Una determinada capa puede utilizar un nombre ms especfico para su PDU.
FIGURA 1-5 Para comunicarse con su capa igual en el otro sistema, cada capa utiliza supropio protocolo de capa.
Esta comunicacin del protocolo de capas iguales se obtiene utilizando los servicios de las
capas que, se encuentran por debajo de la capa que est realizando la comunicacin. La capaque se encuentra debajo de cualquier capa actual brinda sus servicios a dicha capa. Cada
servicio de capa inferior recibe la informacin de las Capas superiores como parte de las PDU
de las capas inferiores que intercambia con su capa igual.
Por ejemplo, en TCP/lP, la capa de transporte de TCP se comunica con la funcin TCP igual
mediante el uso de segmentos, como se indica en la figura 1-5. De este modo, los segmentos
TCP pasan a ser parte de los paquetes de la capa de red (tambin denominados datagramas)
que se intercambian entre IP iguales. A su ves, los paquetes IP deben transformarse en parte
de las tramas de enlace de datos que se intercambian entre los dispositivos que estn
conectados directamente. Por ltimo, estas tramas deben transformarse en bits
-
7/22/2019 cico1
15/33
ya que los datos se transmiten finalmente a travs del protocolo de la capa fsica utilizando el
hardware
Encapsulacin da datos
Para comprender la estructura de las redes y su funcionamiento, se debe tener en cuenta que
todas las comunicaciones en una red se originan en: una fuente y se envan a un destino, tal
como se muestra en la figura 1-6. La informacin que se enva a travs de una red se
denomina datos o paquetes de datos. S un equipo (fuente) desea enviar datos a otro equipo
(destino), en primer lugar los datos se deben colocar en paquetes mediante un proceso
denominado encapsulacin, que "envuelve" los datos en un encabezado de protocolo
particular antes del trnsito en la red. Este proceso se puede comparar al proceso de
preparacin de un paquete para su envo: envolverlo, colocarlo en una caja, colocar las
direcciones de fuente y de destino colocar las estampillas y colocar el paquete en un buzn.
FIGURA 1-6 Los paquetes de datos de una red se originen en una fuente y se envan a un
destino.
Cada capa depende de la funcin de servicio de la capa OSI inferior. Para brindar este
servicio, la capa inferior utiliza la encapsulacin para colocar la PDU de la capa superior en su
campo de datos, luego le puede agregar cualquier encabezado e informacin final que utiliza
la capa para ejecutar su funcin. Posteriormente, a medida que los datos se desplazan hacia
abajo a travs de las capas del modelo OSI, se agregan los encabezados y la informacin
final.
Por ejemplo, en la figura 1-7, la capa de red suministra un servicio a la capa de presentacin y
la capa de presentacin presenta los datos en el subsistema de internetworking de redes. La
tarea de la capa de red consiste en trasladar esos datos a travs de la internetworking de
redes. la tarea se lleva a cabo encapsulando los datos dentro de un encabezado. Este
encabezado contiene la informacin necesaria para completar la transferencia como porejemplo, las direcciones lgicas de fuente y de destino.
-
7/22/2019 cico1
16/33
FIGURA 1-7 La capa de red suministra un servicio a la capa de presentacin al encapsular los
datos dentro de un encabezado.
A su vez, la capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red, tal como se ve
en la figura 1-8. La capa de enlace de daros encapsula la informacin de la capa de red en
una trama; el encabezado de trama contiene informacin (por ejemplo, las direcciones fsicas)
que es necesaria para completar las funciones de enlace de datos.
FIGURA 1-8 La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red encapsulando
la informacin de la capa de red en una trama.
-
7/22/2019 cico1
17/33
La capa fsica tambin suministra un servicio a la capa do enlace de datos. Como se ve en la
figura 1-9, la capa fsica codifica la trama de enlace de datos en un patrn de unos y ceros
para su transmisin en el medio generalmente un cable
FIGURA 1-9 La trama do enlace de datos se codifica en un patrn de unos y ceros en la capa
fsica para su transmisin.
A medida que las redes ejecutan servicios para usuarios, el flujo y la organizacin de los
paquetes de informacin varan. En el ejemplo de encapsulacin de la figura 1-10, se llevan a
cabo cinco pasos de conversin:
1. Crear los datos: Cuando un usuario enva un mensaje de correo electrnico, loscaracteres alfanumricos del mensaje se convierten en datos que pueden trasladarse a travs
de la internetwok.
2. Empaquetar los datospara transportarlos de punta a punta: Los datos se empaquetanpara transportarlos por iinternetworking de redes. Al utilizar segmentos, la funcin de
transporte asegura que los hosts del mensaje en ambos extremos del sistema de correo
electrnico se puedan comunicar de forma confiable.
3. Adjuntar la direccinde red en el encabezado: Los datos se colocan en un paquete odatagrama que contiene un encabezado de red con direcciones lgicas de fuente y de destino
listas direcciones ayudan a los dispositivos de red a enviar los paquetes a travs de la red por
una ruta seleccionada.
4. Adjuntar la direccin local en un encabezado de enlace de datos: Cada dispositivo dered debe colocar el paquete en una trama. La trama le permite conectarse al prximo
-
7/22/2019 cico1
18/33
dispositivo de red conectado directamente en el enlace. Cada dispositivo en la ruta de red
seleccionada requiere un entramado para conectarse al prximo dispositivo.
5. convertir en bits para la transmisin: La trama debe convertirse en un patrn de unos y
ceros para la transmisin en el medio (generalmente un cable). Una funcin de temporizacin
permite que los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio. Elmedio en la internetwoking de redes fsica puede variar a lo largo de la ruta utilizada Por
ejemplo, el mensaje de correo electrnico puede originarse en una LAN, cruzar el Backbone
de una red de campus y salir por un enlace de WAN hasta llegar a su destino en otra LAN
remota,
FIGURA 1-10 Los encabezados y la informacin final se agregan a medida que los datos se
desplazan a travs de las capas del modelo OSI.
Resumen
Networking es la interconexin de estaciones de trabajo, dispositivos perifricos (como
por ejemplo, impresoras, unidades de disco duro, escneres y CD-ROM) y otros
dispositivos.
Un protocolo es una descripcin formal de un conjunto de normas y convenciones que
establecen la forma en que los dispositivos de una red intercambian informacin.
El modelo de referencia OSI es un esquema descriptivo pe red cuyos estndares
aseguran una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de
tecnologas de red.
El modelo de referencia OSI organiza las distintas funciones de red en siete capasnumeradas:
-
7/22/2019 cico1
19/33
Capa 7: Capa de aplicacin
Capa 6; Capa de presentacin
Capa 5: Capa de sesin
- Capa 4: Capa de transporte
Capa.3: Capa de red
Capa 2: Capa de enlace de datos
Capa 1: Capa fsica
La divisin en capas del modelo OSI no admite la comunicacin directa entre capasiguales de distintos sistemas.
Encapsulacin es el proceso mediante el cual los datos se envuelven en un
encabezado de protocolo particular antes del trnsito en la red.
Preguntas de repaso
1. Cul de las siguientes respuestas no constituye una razn para que el modelo OSI sea un
modelo de red dividido en capas?
A. Un modelo dividido en capas aumenta la complejidad.
B. Un modelo dividido en capas estandariza las interfaces.
C. Un modelo dividido en capas hace posible un esfuerzo de desarrollo especializado.
D. Un modelo dividido en capas impide que los cambios que se realizan en un rea afecten a
las dems.
2. Cul de las capas del modelo OSI maneja la notificacin de errores, la topologa de red y
el control de flujo?
A. La capa fsica
B. La capa de enlace de datos
C. La capa de transporte
D. La capa de red
-
7/22/2019 cico1
20/33
3. Cul de las capas del modelo OSI establece, mantiene y administra las sesiones entre
aplicaciones?
A. La capa de transporte
B. La capa de sesin
C. La capa de presentacin
D. La capa de aplicacin
4. Cul de las siguientes opciones describe ms correctamente la funcin de la capa de
presentacin?
A. Suministra la representacin de datos y el formateo de cdigos.
B. Maneja la notificacin de errores, la topologa de red y el control de flujo.
C. Suministra servicios de red para las aplicaciones de usuario.
D. Suministra medios elctricos, mecnicos, de procedimiento y funcinales para activar y
mantener el enlace entre sistemas.
5. Cul de las capas del modelo OSI suministra servicios de red para aplicaciones de
usuario?
A. La capa de transporte
B. La capa de sesin
C. La capa de presentacin
D. La capa de aplicacin
6. Cul de las siguientes opciones describe ms correctamente los cinco pasos de
conversin de la encapsulacin de datos cuando un equipo enva un mensaje por correo
electrnico a otro equipo?
A. Datos, segmentos, paquetes, tramas, bits
B. Bits, tramas, paquetes, segmentos, datos
C. Paquetes, segmentos, datos, bits, tramas
D. Segmentos, paquetes, tramas, bits, datos
7. El Host A enva un mensaje por correo electrnico al Host B a travs de una LAN. Para
enviar este mensaje, los datos deben encapsularse. Cul de las siguientes opciones
describe ms correctamente el primer paso de la encapsulacin de datos?
A. Los caracteres alfanumricos se convierten en datos.
B. El mensaje se divide en bloques que se pueden transportar con facilidad.
-
7/22/2019 cico1
21/33
C. Se agrega un encabezado de red al mensaje (direccin fuente y direccin de destino),
D. El mensaje se convierte al formato binario.
8. El Host A enva un mensaje por correo electrnico al Host B a travs de una LAN. Antes de
enviar este mensaje, los datos deben encapsularse. Cul de las siguientes opciones
describe ms correctamente lo que sucede una vez, que se ha creado un paquete?
A. El paquete se transmite a travs del medio,
B. El paquete se coloca en una trama.
C. El paquete se divide en tramas.
D. El paquete se convierte al formato binario.
9. El Host A enva un mensaje por correo electrnico al Host B a travs de una LAN. Antes
de poder enviar este mensaje, los datos deben encapsularse. Cul de las siguientesopciones describe ms correctamente lo que sucede una vez que los caracteres
alfanumricos de un mensaje de correo electrnico se hayan convertido en datos?
A. Los datos se convierten al formato binario.
B. Se agrega un encabezado de red a los datos.
C. Los datos se segmentan en bloques ms pequeos.
D. Los datos se colocan en una trama.
10. Cul de las siguientes opciones describe ms correctamente lo que es un datagrama?
A. Un mensaje que se enva a la fuente para confirmar que los daros se han recibido sin
daos
B. Una representacin binaria de la informacin de enrutamiento
C. Un paquete de daros cuyo tamao es inferior a 100 bytes
D. Un paquete de la capa de red
-
7/22/2019 cico1
22/33
Captulo 2
La capa fsica y la capa de enlace de datos
Introduccin
En el Captulo I, "Networking y el modelo de referencia OSI," se explic que las LAN y fasWAN son distintos tipos de redes que las empresas utilizan para compartir equipos, archivos y
dispositivos. Adems, se explic que el modelo de referencia OSI se ha transformado en el
modelo principal para las comunicaciones de red. Se explic que, aunque se han creado otros
modelos. la mayora de los fabricantes de redes de la actualidad describen sus productos de
red en relacin con el modelo de referencia OSI cuando desean brindar explicaciones a los
usuarios con respecto a sus productos. Tambin se explic que todos los datos que se envan
a travs de una red parten desde una fuente y se dirigen a un destino.
En este captulo aprender acerca de las funciones de red que se producen en la capa fsica y
en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Aprender cules son los distintos tipos demedios de networking que se utilizan en la capa fsica, incluyendo el cable de par trenzado
blindado, cable de par trenzado no blindado, cable coaxial y el cable de fibra ptica. Adems,
aprender que el tipo de material de conexin que se utiliza en una red puede ayudar a
determinar, por ejemplo, la cantidad de datos que puede transmitirse a travs de una red y la
velocidad de transmisin. Por ltimo, aprender que el acceso a los medios de networking se
produce en la capa de enlace de datos del modelo de referencia OSI. En particular, aprender
cmo los datos pueden ubicar su destino especificado en una red.
Capa fsica
En este captulo, los trminos que se utilizan para describir el funcionamiento de una redestn relacionados con el modelo de referencia OSI. De la misma manera en que una casa
necesita tener cimientos antes de que se pueda construir, tambin la red necesita
desarrollarse sobre una base. En el modelo de referencia OSI, que aparece en la figura 2-1,
esta base se denomina capa fsica. La capa fsica es la capa que define las especificaciones
elctricas, mecnicas. de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el
enlace fsico entre sistemas finales.
La funcin de la capa fsica es la transmisin de datos. Los datos, que pueden ser informacin
como texto, figuras y sonidos, estn representados por la presencia de pulsos elctricos,
denominados tensin, en cables conductores de cobre o pulsos de luz en fibras pticas. Este
proceso de transmisin, denominado codificacin generalmente se logra a travs del uso de
elementos tales como cables y conectores, denominados medios de networking.
FIGURA 2-1 En el modelo OSI, la capa base se denomina capa
-
7/22/2019 cico1
23/33
Medios de networking
Los medios de networking son los diversos entornos fsicos a travs de los cuales pasan las
seales de transmisin. Para que los equipos informticos se comuniquen la informacin
codifica da, los medios de networking deben conectar fsicamente a los equipos entre s. Los
medios de networking que se utilizan para conectar los equipos varan. Se pueden utilizarvarios tipos de medios de networking para conectar equipos (algunos de los cuales aparecen
en la figura 2-2):
Cable coaxial
Cable de par trenzado no blindado
Cable de par trenzado blindado
Cable de fibra ptica
Cable coaxial
El cable coaxial, que se describe en la figura 2-3, se compone de un conductor cilndricoexterno hueco que reviste un conductor con un solo cable interno. El cable coaxial consta de
dos elementos de conduccin. Uno de ellos est ubicado en el centro del cable y es de cobre.
Este conductor central de cobre se encuentra revestido por una capa de aislamiento flexible.
Sobre este material aislante se ubica un blindaje compuesto por una malla de cobre trenzado
o una hoja metlica que acta como el segundo cable del circuito. Tal como su nombre lo
ndica, esta malla externa acta como blindaje del conductor interno. De este modo, ayuda a
reducir la cantidad de interferencia. Esta malla est recubierta por la envoltura de cable.
FIGURA 2-2 Entre los medios de networking comunes se Incluyen el cable coaxial, el cable de
par tremado y el cable de fibra ptica.
FIGURA 2-3 El cable coaxial est formado por un conductor interno de un solo cable que se
encuentra recubierto por un conductor cilndrico hueco.
-
7/22/2019 cico1
24/33
Para las LAN, el cable coaxial ofrece varias ventajas. El cable coaxial puede tenderse sin
amplificaciones a lo largo de mayores distancias que el cable de par trenzado blindado o no
blindado. Esto significa que puede tenderse entre nodos separados por mayores distancias
que con el cable de par trenzado, sin necesidad de que un repetidor re amplifique la seal. El
cable Coaxial es ms econmico que el cable de fibra ptica. Adems, debido a que se ha
utilizado desde hace mucho tiempo para todos los tipos de comunicacin de datos, estatecnologa es muy conocida.
El cable coaxial est disponible en distintos grosores. Por regla general, cuanto ms grueso
sea el cable, ms difcil ser trabajar con el. Es importante tener esto en cuenta,
especialmente si el cable se debe hacer pasar a travs de canales de cables y conductos
existentes de tamao limitado. como es rgido debido al revestimiento, y debido a que su
envoltura es de un color amarillo muy particular, este tipo de cable coaxial frecuentemente se
denomina thicknet (red gruesa). Tal como lo indica esta denominacin, en ciertos casos ste
tipo de cable coaxial puede ser demasiado rgido, lo que dificulta la instalacin, como regla
general, cuanto ms difcil de instalar es un medio de networking, ms cara resulta la
instalacin.
Cable de par trenzado no blindado
Tal como se indica en la figura 2-4, el cable de par trenzado no blindado o sin apantallar
(UTP) es un cable de cuatro pares que se utiliza en varios tipos de redes. Cada par de entiles
se encuentra aislado de los otros pares.
FIGURA 2-4 Varios tipos de redes utilizan UTP, que es un cable de cuatro pares.
Cuando se utiliza como un medio de networking, el cable UTP posee cuatro pares de cables
de cobre de calibre 22 24. El UTP tiene un dimetro externo de aproximadamente 0,43 cm.
Este tamao pequeo resulta conveniente durante la instalacin. Debido a que puede
utilizarse con la mayora de las arquitecturas principales de networking, el UTP se est
volviendo cada vez ms popular.
El cable UTP s instala fcilmente y es ms econmico que otros tipos de medios de
networking; De hecho, el costo del UTP por metro es el ms bajo de todos los tipos decableado de LAN. Sin embargo, la ventaja real del UTP es su tamao. Como su dimetro
-
7/22/2019 cico1
25/33
externo es tan pequeo, el UTP no llena los conductos de cableado tan rpidamente como lo
haran otros tipos de cables, liste puede ser un factor sumamente importante para tener en
cuenta, en especial si se est instalando una red en un edificio antiguo. Por otra parte, el
cable UTP a menudo se instala utilizando un conector RJ (que aparece en la figura 2-5). Los
conectores RJ son conectores estndar que originalmente se utilizaban para conectar lneas
telefnicas y que en la actualidad se emplean para conectar redes. Los conectores RJprcticamente aseguran una conexin slida y de buena calidad, lo cual reduce en forma
notable las fuentes potenciales de ruido de red.
FIGURA 2-5 El UTP utiliza conectores RJ.
En lneas generales, el cable UTP es ms propenso a sufrir ruido elctrico e interferencias que
los otros tipos de medios de networking. Antiguamente se poda decir que el UTP no permitauna transmisin de datos tan veloz como otros tipos de cable. Sin embargo, hoy en da ya no
es asi. De hecho, en la actualidad el UTP es el medio ms veloz basado en cobre. La
distancia entre las amplificaciones de seal es ms corta para el UTP que para el cable
coaxial.
Cable de par trenzado blindado
El cable de par trenzado blindado (STP) combina las tcnicas de blindado y de trenzado de
cables. Tal como se especifica para las instalaciones de red, si se instala correctamente, el
cable STP brinda una resistencia excelente, tanto ante la interferencia electromagntica como
ante la interferencia de radiofrecuencia, sin que aumente de forma significativa el peso o eltamao del cable.
El cable STP presenta todas las ventajas y desventajas del cable UTP. Adems, el STP
ofrece mayor proteccin contra todos los tipos de interferencias externas que el cable UTP.
Sin embargo, en general el cable STP es ms caro que el cable UTP.
A diferencia del cable coaxial, en el caso del cable STP el blindaje no forma parte del circuito
de datos. Por lo tanto, el cable debe estar conectado a tierra solamente en uno de los
extremos. Por lo general, los instaladores conectan a tierra el cable STP en el armario para el
cableado o en el hub. Esto no siempre es fcil de hacer, especialmente si los instaladores
intentan utilizar hubs de cableado mas antiguos que no fueron diseados para alojar el cable
STP. En esos casos, un cable STP que no est conectado correctamente a tierra puede
-
7/22/2019 cico1
26/33
transformarse en una fuente de problemas, ya que permite que el blindaje actu como una
antena, absorbiendo seales de otros cables y de fuentes de ruido elctrico provenientes del
exterior del cable. Por ltimo, el cable STP no puede tenderse por tan grandes distancias
como otros medios de networking sin que sea necesario realizar amplificacin.
Cable de fibra pticaEl cable de fibra ptica, que aparece en la figura 2-6, es un medio de networking que puede
conducir transmisiones de luz moduladas. El cable de fibra ptica no es susceptible al la
interferencia electromagntica y permite una velocidad de datos ms elevada que los cables
UTP, STP y coaxial. Mas especficamente, el cable de fibra ptica no transporta impulsos
elctricos como otros medios de networking con cable de cobre, sino que las seales que
representan bits se transforman en haces de luz la comunicacin por fibra ptica tiene su
origen en inventos que datan del siglo XIX. Sin embargo, no fue hasta los aos 60, cuando se
inventaron las fuentes de luz lser en estado slido y el vidrio de alta calidad libre de
impurezas, qu la comunicacin por fibra ptica pas a ser prctica. Los precursores del uso
generalizado del cable de fibra ptica fueron las empresas telefnicas, que pudieron observar
los beneficios que se podan obtener al utilizar este cable para las comunicaciones de larga
distancia.
FIGURA 2-6
El cable de fibra ptica es un medio de networking que puede conducir transmisiones de luz
moduladas.
El cable de fibra ptica que se utiliza para networking consta de dos fibras colocadas en
envolturas individuales. Si se viera un corte de este cable, se podra observar que dada fibra
est rodeada de capas de revestimiento reflector, un revestimiento plstico denominado
KevLar (un material de proteccin que se utiliza habitualmente en chalecos a prueba de balas)
y una envoltura externa. La envoltura externa brinda proteccin al cable y generalmente es de
plstico. La envoltura externa cumple con los cdigos de proteccin contra incendios y de
construccin adecuados. El propsito del Kevlar es suministrar amortiguacin y proteccin
adicional a las frgiles fibras de vidrio, que tienen el grosor de un cabello. Cuando se
necesitan cables de fibra ptica subterrneos, a veces se incluye un cable de acero inoxidable
para reforzar el cable.
Las partes que guan la luz en una fibra ptica se denominan alma ncleo y revestimiento. El
alma ncleo generalmente es vidrio sumamente puro con un ndice de refraccin muy alto.
Cuando el vidrio del alma ncleo est recubierto por una capa de revestimiento de vidrio o de
plstico con un ndice de refraccin. bajo, la luz se captura en el alma ncleo de la fibra. Este
-
7/22/2019 cico1
27/33
proceso se denomina reflexin interna total y permite que la fibra ptica acte como un "tubo
de luzguiando la luz a travs de enormes distancias, incluso dando vuelta en codos.
El cable de fibra ptica no solo no se ve afectado por la interferencia electromagntica, sino
que tambin es completamente inmune a la interferencia de radiofrecuencia. Debido a la
ausencia de ruido interno y externo, las seales pueden transmitirse a distancias mayores enel cable de fibra ptica que en otros tipos de medios, como no puede transportar seales o
energa elctrica*' el cable de fibra ptica es ideal para conectar edificio* que pueden tener
distintas conexiones a tierra, Mientras que los vanos de cables largos de cable de cobre entre
edificios pueden servir como punto de entrada para rayos, esto no sucede cuando se utiliza un
cable de fibra ptica en la misma situacin. Adems, al igual que el cable UTP el cable de
fibra ptica nene un dimetro pequeo. El cable de fibra ptica es relativamente plano, muy
similar a un cable de lmpara. Por lo tanto, un solo conducto puede albergar varios cables de
fibra ptica, Por esta razn, es ideal para el caso Je edificios antiguos que tienen poco
espacio.
El cable de libra ptica es mas caro y inris difcil de instalar que los otros tipos de medios de
networking. como los conectores de fibra ptica son interfaces pticas, se deben pulir hasta
que queden perfectamente planos y sin rasguos. Esto dificulta su instalacin. Normalmente,
incluso un instalador con experiencia puede demorar varios minutos para realizar cada
conexin. Esto puede aumentar drsticamente el costo del trabajo y, en el caso del grandes
instalaciones, este costo se puede tornar prohibitivo.
Seleccin del medio de networking adecuado
Diversos criterios, tales como la velocidad de transferencia de datos y el costo, ayudan a
determinar cual es el medio de networking que se debe utilizar. El tipo de material de conexin
que se utiliza en una red determina, por ejemplo, la cantidad de Jatos que pueden transmitirse
a travs de la red y la velocidad de dicha transmisin. Otros factores, tales como el gasto y el
lugar en el que se utilizar el cable, tambin son importantes.
Para asegurar un rendimiento ptimo, es importante que los medios de networking transporten
la seal de un dispositivo a otro con la menor degradacin posible. En networking, varios
factores pueden degradar la seal. Como se podr observar, tojos los medios de networking
utilizan tcnicas de blindaje y de anulacin para impedir que la seal se degrade. Sin
embarco, las diferencias en los tipos de blindaje y de anulacin que se utilizan en diversos
medios de networking hacen que los cables difieran en tamao, costo y dificultad de
Instalacin.
Adems, los medios de networking pueden utilizar distintos tipos de envoltura de cable. La
envoltura es el revestimiento externo del! cable. en general es de algn tipo de plstico,
revestimiento antiadherente o material compuesto. Al disear una LAN, es importante tener en
cuenta que los medios de networking instalados entre las paredes, en el pozo de un ascensor
o que atraviesan una unidad de distribucion de aire pueden servir de conducto para el fuego y
hacer
que un incendio se traslade desde un sector de un edificio a otro. Adems, las envolturas de
los cables pueden emitir humo txico .al quemarse. Para evitar que esto suceda, se han
implementado cdigos de incendios, cdigos de construccin y normas de seguridad quedeterminan el tipo de envolturas de cable que se pueden utilizar Por lo tanto, el cumplimiento
-
7/22/2019 cico1
28/33
de dichos cdigos tambin se debe tener en cuenta (as como tambin otros factores, como
por ejemplo, tamao del cable, velocidad, costo y dificultad de instalacin) al determinar el tipo
da medios de networking que se deben utilizar en una LAN.
Para comprender mejor este concepto de seleccin de medios de networking, tomemos el
ejemplo de dos ciudades ubicadas a varios kilmetros de distancia. Aunque estn separadaspor muchos kilmetros, las ciudades se conectan entre s a travs de carreteras. Algunas de
las carreteras pueden ser sumamente rudimentarias en trminos de tamao y de los tipos de
materiales que se utilizaron para su construccin, como por ejemplo una carretera de grava de
un solo carril a la que no se le han pecho ampliaciones o mejoras. otras carrereras pueden ser
ms grandes y se pueden haber utilizado materiales ms sofisticados para su construccin,
como una autopista con cuatro carriles de hormign reforzado.
Si usted desea viajar sin prisa, o hacer un paseo un domingo por la tarde desde Ja ciudad A
hasta la ciudad B, es posible que elija la carretera de grava de un solo carril. Por otra parte, si
usted fuera el conductor de una ambulancia de Ja ciudad A que debe trasladara un paciente
en estado crtico a un hospital de la ciudad B, sera muy arriesgado ir por la misma ruta. Si
fuera el conductor de una ambulancia, la autopista de cuatro carriles le resultara mejor para
sus fines debido a que es ms rpida, ms ancha y lisa, mientras que la carretera provincial
de un solo carril no le ofrece estas ventajas. Las ciudades son como dos equipos informati cos
que tratan de comunicarse, y las carreteras son los medios de networking que funcionan en la
capa fsica. Como en el ejemplo de las ciudades y las carrereras, el tipo de material de
conexin que utiliza una red determina la cantidad de datos que pueden viajar a travs de la
red y su velocidad.
Capa de enlace de datos
Como se explic en el captulo I, "Networking y modelo de referencia OSI", todos los datos
que se envan a travs de una red parten desde una fuente y se dirigen a un destino. Adems,
se explic que la funcin de la capa fsica es transmitir datos. Una vez que los datos se
transmiten, la capa de enlace de daros del modelo OSI proporcionan acceso a los medios de
networking y a la
transmisin fisica a traves de los medios, lo que permite que los datos ubiquen el destino
propuesto en una red. Adems, la capa de enlace de datos administra la notificacion de
errores la topologa de red y el control del flujo.
S consulta el modelo OS!, podra observar que la cap de enlace de datos est colocada de
forma contigua a la capa fsica. Tal cma se describe en el captulo I, "Networking y modelo
de referencia OSI la capa de enlace de datos suministra un trnsito de datos confiable a
travs de un enlace fsico. Esta capa utiliza direcciones de Control de acceso al medio (MAC).
Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento fsico (diferente del
direccionamiento de la red, o lgico), la topologa de red, la disciplina de lnea (cmo utilizan el
enlace de red los sistema finales), la notificacin de errores, la entrega ordenada de tramas y
el control del flujo. Adems, la capa de enlace de datos utiliza la direccin MAC para definir
una direccin de hardware o de enlace de datos para que varias estaciones puedan compartir
el mismo medio y seguir manteniendo su identificacin individual. Antes de que un paquete de
dalos se interecambie con un dispositivo conectado directamente en la misma LAN, el
dispositivo que realiza el envo debe tener una direccin MAC que pueda utilizar como
direccin de destino.
-
7/22/2019 cico1
29/33
Direcciones MAC
Cada equipo informtico tiene una forma exclusiva para identificarse a s mismo. Cada equipo,
este o no conectado a una red, tiene una direccin fsica exclusiva. No existen dos direcciones
fsicas iguales. Est direccin se denomina direccin MAC, y es la direccin fsica ubicada en
una tarjeta de interfaz de red (NIC), que aparece en la figura 2-7. De este modo, en una red, laNIC conecta un dispositivo con el medio. Cada NIC, que est ubicada en la capa de enlace de
datos del modelo de referencia OSI, tiene una direccin MAC exclusiva.
FIGURA 2-7 Aqu vemos un ejemplo de direccin fsica de un equipo, ubicada en una NIC
En una red, cuando un dispositivo desea enviar datos a otro dispositivo, puede abrir una ruta
de comunicacin hacia el otro dispositivo utilizando la direccin MAC del otro dispositivo.
Cuando una fuente enva datos en una red, estos datos llevan la direccin M AC del destino
propuesto. A medida que estos datos viajan a travs de los medios de networking, la NIC de
cada dispositivo de la red verifica si la direccin MAC concuerda con la direccin del destino
fsico que transporta el paquete de datos. Si no existe una concordancia, la NIC hace casoomiso del paquete de datos y ste continua Viajando por la red hasta la estacin siguiente.
Sin embargo, cundo se produce una concordancia, la NIC hace una copia del paquete de
datos y coloca la copia en la capa de enlace de datos del equipo. Aunque esta copia haya
sido realizada por la Nic y haya sido colocada en el equipo, el paquete de datos original
continua viajando a travs de la red, donde otras Nic podran examinarla para saber si se
puede encontrar una concordancia.
Tarjetas de interfaz de red
Las NIC convienen los paquetes de datos" en seales- que se envan a travs de la red.Antes de que cada NIC salga de fbrica, el fabricante de hardware le asigna una direccin
fsica. Esta direccin se programa en un chip de la NIC. En la mayora de las NIC, la direccin
MAC se graba en la ROM. Cuando se inicia liza la NIC, su direccin se copia en la RAM.
Debido a que la direccin MAC est ubicada en la NIC, si se reemplaza la NIC de un equipo,
la direccin fsica de la estacin se cambia por la direccin de la nueva NIC.
Por ejemplo, imagnese, que usted es el administrador de un hotel. La habitacin 207 tiene
una cerradura denominada cerradura A. la llave A abre la puerta de la habitacin 207. La
habitacin 410 tiene una cerradura denominada cerradura E La llave F abre la puerta de la
habitacin 410. Usted decide intercambiar las cerraduras de las habitaciones 207 y 410. Una
vez que ha cambiado las dos cerraduras, la llave A abre la puerta de la habitacin 410 y la
llave F abre la puerta de la habitacin 207. En esta analoga, las cerraduras representan las
NIC Cuando se intercambian las NIC, tambien se deben cambiar las llaves correspondientes.
En esta analoga, las llaves representan las direcciones MAC.
Resumen
La funcin de la capa fsica es transmitir datos.
Varios tipas de medios de networking pueden utilizarse para conectar equipos:
El cable coaxial consta de un conductor cilindrico externo hueco, que reviste a unconductor con un solo cable interno.
-
7/22/2019 cico1
30/33
El cable UTP es un medio de cable de cuatro pares que se utiliza en varios tipos tic redes.
El cable STP combina las tcnicas de blindaje, anulacin y trenzado de cables.
El cable de fibra ptica es un medio de networking que puede conducir transmisiones de
luz moduladas.
Diversos criterios, toles como la velocidad de transferencia de datos y el gasto. Ayudan a
determinar los tipos de medios de networking que se deben
utilizar.
La capa de enlace de datos del modelo OSI suministra acceso a los medios de networking y
a la transmisin fsica a travs de los medios, lo que permite que los datos ubiquen el destino
propuesto en una red.
La capa de enlace de datos proporciona un trnsito de datos confiable a travs de un enlace
fsico. Esta capa utiliza la direccin MAC, que es la direccin fsica ubicada en una NIC.
Las NIC convierten los paquetes de datos en seales que se envan a travs de la red. El
fabricante de hardware le asigna una direccin fsica a cada
NIC
Preguntas de repaso
1. Cmo se denominan todos los materiales de conexin fsicos de una red?
A. Medios de aplicacin
B. Medios de educacin
C. Medios de networking D Medios de sistema
2. Cul es una de las ventajas de utilizar cable de fibra ptica en las redes? A. Es
econmico.
B. Su instalacin es sencilla.
C. Es un estndar de la industria y est disponible en cualquier comercio de venta de
artculos electrnicos.
D. Puede proporcionar una velocidad de datos mayor que la del cable coaxial o la del cable
de par trenzado.
3. Cul de las siguientes opciones define ms correctamente los medios de
networking
A. Los cables a travs de los cuales pasan los datos
B. Los diversos entornos fisicos a travs de los cuales pasan las seriales de transmisin
C. Los sistemas informticos y los cables que forman una red
-
7/22/2019 cico1
31/33
D. Cualquier hardware o software de una red
4. Cmo se guarda la informacin en los equipos? A En form de nmeros decimales
B. En form de nmeros binarios
C. En forma de electrones
D. En forma de palabras y figuras
5. A qu capa del modelo OSI corresponde la capa de enlace de datos?
A. Capa 1 .
B. Capa 2 i C. Capa 3 D. Capa 4
6. Cual de las siguientes opciones describe ms correctamente lo copa de enlace de datos
del modelo OSi?
A. Transmite datos a otras capas de red
B. Suministra servicios a procesos de aplicacin.
C Toma seales debiles, las depura, las amplifica y las enva
a traves de la red. D. Proporciona un trnsito de datos confiable a travs de un enlace fsico.
7. En cual de las capas del modelo OS! se ubica la NIC?
A. En la capa de enlace de datos
B. En la capa fsica
G. En la capa de transmisin D. En la capa de presentacin
8. Con qu otro nombre se conoce a la direccin MAC?
A. Direccin binara
B. Direccin octadecimal
C. Direccin fsica
D. Direccin TCp/IP
9. Que cuncin cumple la NIC?
A. Establece, administra y finaliza las sesiones entre aplicaciones y administra el intercambio
de datos entre las entidades de la capa de presentacin.
B. Suministra capacidades de comunicacin de red hacia y desde un sistema informtico.
C Proporciona servicios a los procesos de aplicacin.
-
7/22/2019 cico1
32/33
D. Proporciona mecanismos para el establecimiento, el mantenimiento y la terminacin de
circuitos virtuales, la deteccin de fallas de transporte, la recuperacin y el control del flujo de
informacin.
10. Cmo ubica un dispositivo fuente el destino del los datos en una red ?
A. La NIC ubicada en el destino identifica su direccin) MAC en un paquete de datos.
B. Un paquete de datos se detiene en el destino.
C. La NIC ubicada en el destino enva su direccin MAC a la fuente.
D. La fuente enva un paquete de datos nico a cada direccin MAC de
la red.
Objetivos
despues leer este captulo, usted podr
Identificar y definir dispositivo de networking
Definir y describir nodos
Definir y describir repetidores
Definir y describir seales
Definir y describir hubs
Definir y describir filtros
Definir y describir puertos
Definir y describir dominios
Definir y describir puentes
Definir y describir routers
Introduccin
En el capitulo .2, "la capa fisica y la capa de enlace de datos", se explicaron cules son las
funciones de red que se producen en la capa fsica y en la capa de enlace de datos del
modelo de referencia OSI. Se describieron los distintos tipos de medios de networking que se
utilizan en la Capa fisica. Entre estos tipos de medios de networking se incluyen el cable de
par trenzado blindado, el cable de par no blindado, el cable coaxial y el cable de fibra ptica.
Por ltimo, se explic que el acceso a los medios de networking se produce en la capa de
enlace de datos del modelo de referencia OSI. En particular se explic la forma en que los
datos pueden ubicar su destino especificado en una red.
Tambin se explic que cuando un dispositivo desea enviar datos a otro, puede abrir una ruta
de comunicacin baca el otro dispositivo utilizando la direccin de Control de acceso al medio(MAC), cuando una fuente enva datos a travs de una red, los datos transportan la direccin
-
7/22/2019 cico1
33/33
MAC del destino propuesto. A medida que los datos se transmiten a travs de los medios de
networking, la tarjeta de interfaz de red (NIC) de cada dispositivo de la red verifica si la
direccin MAC concuerda con la direccin fsica de destino que transporta el paquete de
datos. Si no existe una concordancia, la NIC hace caso omiso del paquete de datos y ste
contina viajando por la red Hasta la|estacin siguiente.'
Si por el contrario se produce una concordancia, la NIC hace una copia del paquete de datos
y la coloca en el equipo, donde permanece en la capa de enlace de datos. Mientras la NIC
realiza esta copia y la coloca en el equipo, el paquete de datos original contina viajando a
travs de la red, donde otras NIC pueden verificarlo para determinar si se puede descubrir
alguna concordancia.
El enviar datos a todos los dispositivos de la red puede funcionar en el caso de una red
relativamente pequea, pero se puede ver con facilidad que, cuanto ms grande sea una red,
ms trfico se producir en ella. esto puede representar un problema grave ya que se puede
transportar solamente un paquete de datos a la vez a travs de un cable. De no existir otro
cable que interconectec cada dispositivo de una red, el flujo de datos que se transmiten por la
red ser considerablemente ms lento. En este captulo, aprender de qu modo los
dispositivos de internetworking pueden controlar la cantidad de trfico de una red y cmo
pueden acelerar el flujo de datos a travs de una red.
Los dispositivos de networking son productos que se utilizan para conectar redes. A medida
que aumentan el tamao y la complejidad de las redes informticas, lo mismo sucede con los
dispositivos de networking que se utilizan para conectarlas.
Captulo 3
Dispositivos de networking
