Ing. Edwin R. Lacayo Cruz Esp. Telecomunicaciones Edwin R Lacayo Cruz 1.
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Curso de Fundamento de Redes o
InternetWorkingIng. Edwin R. Lacayo CruzEsp. Telecomunicaciones
Edwin R Lacayo Cruz 1
Edwin R Lacayo CruzRedes de Interconexión
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contenidos1. Introducción a las Redes2. Medio de Transmisión
Guiado (cables)No guiado (inalámbrico)
3. Elementos de Interconexión4. Principio básico y conmutación Ethernet5. Interconexión de Red (Protocolos IP )6. Capa de transporte TCP7. Capa de aplicación
Edwin R Lacayo CruzRedes de Interconexión
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Unidad 1Introduccion a las Redes
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Las redes de datos se desarrollaron como consecuencia de aplicaciones comerciales diseñadas para microcomputadores
Se tornó evidente que el uso de disquetes para compartir datos no era un método eficaz ni económico para desarrollar la actividad empresarial. La red a pie creaba copias múltiples de los datos.
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Fundamento de Red
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Fundamento de Red (cont) Las empresas necesitaban una solución que
resolviera con éxito los tres problemas siguientes:◦ Cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y
de otros recursos ◦ Cómo comunicarse con eficiencia ◦ Cómo configurar y administrar una red
A mediados de la década de 1980, las tecnologías de red que habían emergido se habían creado con implementaciones de hardware y software distintas.
Una de las primeras soluciones fue la creación de los estándares de Red de área local (LAN - Local Area Network, en inglés).
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Fundamento de Red (cont) Red: Conjunto de
ordenadores conectados entre sí que comparten datos y recursos (impresoras, discos duros).
Interconectividad (internetworking)
Es todo lo referente a la red de comunicaciones. LAN; WAN, niveles OSI, protocolos de ruteo, routers, switches, encapsulaciónes, cableado estructurado, todo eso es parte del internetworking
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Fundamento de Red (cont) En un sistema LAN, cada departamento de la
empresa era una especie de isla electrónica.
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Fundamento de Red (cont)
Dispositivos de Networking El dispositivos de usuario final que
conectan a la red se conocen como hosts y su tarjeta de interfaz de red es NIC.
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Fundamento de Red (cont) Dispositiv
o de Usuario
Dispositivo de Red
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Fundamento de Red (cont) Redes de Área
Local LAN componentes:
◦ Computadores ◦ Tarjetas de interfaz de
red ◦ Dispositivos periféricos ◦ Medios de networking ◦ Dispositivos de
networking Algunas de las
tecnologías comunes de LAN son: ◦ Ethernet ◦ Token Ring ◦ FDDI
Ejemplo de red LAN
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Fundamento de Red (cont)
Topología de Red
La topología de red define la estructura de una red y es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios.
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Fundamento de Red (cont) Redes de Área
Amplia WAN Las WAN interconectan las
LAN, que a su vez proporcionan acceso a los computadores o a los servidores de archivos ubicados en otros lugares.
Las WAN permiten que los computadores, impresoras y otros dispositivos de una LAN compartan y sean compartidas por redes en sitios distantes. Las WAN proporcionan comunicaciones instantáneas a través de zonas geográficas extensas.
Dispositivo WAN
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Fundamento de Red (cont) Redes de Área
Metropolitana MAN La MAN es una red que abarca
un área metropolitana, por ejemplo, una ciudad o una zona suburbana.
Una MAN generalmente consta de una o más LAN dentro de un área geográfica común. Por ejemplo, un banco con varias sucursales puede utilizar una MAN. Normalmente, se utiliza un proveedor de servicios para conectar dos o más sitios LAN utilizando líneas privadas de comunicación o servicios ópticos.
También se puede crear una MAN usando tecnologías de puente inalámbrico enviando haces de luz a través de áreas públicas.
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Fundamento de Red (cont) Redes de Área de
Almacenamiento SAN Una SAN es una red
dedicada, de alto rendimiento, que se utiliza para trasladar datos entre servidores y recursos de almacenamiento.
Al tratarse de una red separada y dedicada, evita todo conflicto de tráfico entre clientes y servidores.
La tecnología SAN permite conectividad de alta velocidad, de servidor a almacenamiento, almacenamiento a almacenamiento, o servidor a servidor.
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Fundamento de Red (cont) Redes Propiedad
Privada Una VPN es una red
privada que se construye dentro de una infraestructura de red pública, como la Internet global. Con una VPN, un empleado a distancia puede acceder a la red de la sede de la empresa a través de Internet, formando un túnel seguro entre el PC del empleado y un router VPN en la sede.
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Fundamento de Red (cont) Redes Interna y Externa Una de las configuraciones
comunes de una LAN es una red interna, a veces denominada "intranet". Los servidores de Web de red interna son distintos de los servidores de Web públicos, ya que es necesario que un usuario público cuente con los correspondientes permisos y contraseñas para acceder a la red interna de una organización.
Las redes externas hacen referencia a aplicaciones y servicios basados en la red interna, y utilizan un acceso extendido y seguro a usuarios o empresas externas.
Por lo tanto, una red externa es la extensión de dos o más estrategias de red interna, con una interacción segura entre empresas participantes y sus respectivas redes internas.
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OSI Model y TCP/IP
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Fundamento de Red (cont) OSI En sus inicios, el desarrollo de
redes sucedió con desorden en muchos sentidos. A principios de la década de 1980 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes
Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional de Normalización (ISO) investigó modelos de networking como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes
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Fundamento de Red (cont) OSI
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Fundamento de Red (cont)
OSI
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Fundamento de Red (cont) OSI
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Fundamento de Red (cont) OSI
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Fundamento de Red (cont) OSI
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Fundamento de Red (cont) OSI
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Fundamento de Red (cont) OSI
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Fundamento de Red (cont) Comunicación par a
par (peer-to-peer) Esta forma de
comunicación se conoce como de par-a-par. Durante este proceso, los protocolos de cada capa intercambian información, denominada unidades de datos de protocolo (PDU). Cada capa de comunicación en el computador origen se comunica con un PDU específico de capa, y con su capa par en el computador destino
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Fundamento de Red (cont)
ReceiverSender
Network
Bits
Frames
Packets
Segments
ApplicationApplication
PresentationPresentation
SessionSession
TransportTransport
NetworkNetwork
Data LinkData Link
PhysicalPhysical
ApplicationApplication
PresentationPresentation
SessionSession
TransportTransport
NetworkNetwork
Data LinkData Link
PhysicalPhysical
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Fundamento de Red (cont) TCP/IP El estándar histórico y técnico de la
Internet es el modelo TCP/IP. (DoD) creó el modelo de referencia TCP/IP porque necesitaba diseñar una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear. En un mundo conectado por diferentes tipos de medios de comunicación, como alambres de cobre, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales, el DoD quería que la transmisión de paquetes se realizara cada vez que se iniciaba y bajo cualquier circunstancia. Este difícil problema de diseño dio origen a la creación del modelo TCP/IP.
A diferencia de las tecnologías de networking propietarias mencionadas anteriormente, el TCP/IP se desarrolló como un estándar abierto. Esto significaba que cualquier persona podía usar el TCP/IP. Esto contribuyó a acelerar el desarrollo de TCP/IP como un estándar.
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Fundamento de Red (cont)
Nivel deaplicación
Nivel detransmisión
Nivel deinternet
Nivel dered
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Funciones de TCP e IP TCP
◦ prové confiabilidad; implementa conexión de datos, recuperación de errores por repetición, control de flujo
UDP◦ transporte de datagramas, no
orientado a conexión IP
◦ protocolo de enrutamiento ICMP
◦ gestión de errores de la capa IP (implementa, por ejemplo, Ping y Traceroute)
IGMP◦ gestión de grupo (para
multicasting) ARP (Address Resolution Protocol) e
RARP (Reverse ARP)◦ para conversión de direcciones IP
en direcciones usadas por la interfaz de red y vice-versa
TCP UDP
ICMP IP IGMP
ARPinterfaz de hardware
RARP
proc. de usuario
proc. de usuario
proc. de usuario
proc. de usuario
medio físico
aplicación
transporte
red
enlace
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Fundamento de Red (cont)
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Fundamento de Red (cont) Data Encapsulation Todas las comunicaciones de una red parten de un
origen y se envían a un destino. La información que se envía a través de una red se denomina datos o paquetes de datos. Si un computador (host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer término los datos deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento.
El encapsulamiento rodea los datos con la información de protocolo necesaria antes de que se una al tránsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, información final y otros tipos de información.
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Fundamento de Red (cont)
HDR = header
Sender
Bits
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
L2HDR
L3HDR
L4HDR
L5HDR
L6HDR
L7HDR
FCS
L7HDR
L7HDR
L7HDR
L7HDR
L7HDR
L6HDR
L6HDR
L6HDR
L6HDR
L5HDR
L5HDR
L5HDR
L4HDR
L4HDR
L3HDR
ApplicationApplication
PresentationPresentation
SessionSession
TransportTransport
NetworkNetwork
Data LinkData Link
PhysicalPhysical
77
66
55
44
33
22
11
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Fundamento de Red (cont)
HDR = header
Receiver
Bits
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
User DataUser Data
L2HDR
L3HDR
L4HDR
L5HDR
L6HDR
L7HDR
FCS
L7HDR
L7HDR
L7HDR
L7HDR
L7HDR
L6HDR
L6HDR
L6HDR
L6HDR
L5HDR
L5HDR
L5HDR
L4HDR
L4HDR
L3HDR
ApplicationApplication
PresentationPresentation
SessionSession
TransportTransport
NetworkNetwork
Data LinkData Link
PhysicalPhysical
77
66
55
44
33
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Fundamento de Red (cont)
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Fundamento de Red (cont) Ejercicios Unidad 1:1. Defina la terminología de Internetworking2. Defina tres tipos de redes que pueden tomar hoy la
internetworking global.3. Como ha venido evolucionando la red de informática.4. Cuáles son los dispositivos de interconexión a nivel
de red y cuál es su aplicación.5. Que es una topología de red, cuantos tipos hay y
cuál es su aplicación en la interconexión.6. Defina el modelo OSI y sus capas de aplicación.7. Defina el modelo TCP/IP y sus capas de aplicación.8. Defina como es el proceso de encapsulamiento
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Fin de la Unidad 1