Conceptos básicos: Introducción a las redes locales

Conceptos básicos de redes locales

unidad 1

Objetivos de la unidad

• Definir que es una red local.
• Enunciar las ventajas de colocar equipos en red.
• Identificar los componentes que forman las redes locales.
• Clasificar las redes locales según diversos parámetros.

Estructura de la unidad 1

unidad 1

1. Introducción
2. Elementos de un sistema de comunicación
3. Redes de área local
4. Beneficios de las redes locales
5. Características de las redes locales
6. Componentes básicos de una red local
7. Equipos terminales
8. Servicios y protocolos
9. Medios de transmisión
10. Elementos de conexión
11. Equipos intermedios
12. Topología de la red
13. Tipos de redes
14. Según su extensión
15. Según el tipo de acceso a la red
16. Según el medio de transmisión
17. Según su funcionalidad
18. Según su topología

Introducción a las redes

unidad 1

Las redes constituyen la base de lo que hoy llamanos Sociedad de la Información. Hoy, la información generada en un punto del planeta puede ser accedida casi inmediatamente en otro punto situado a miles de kilómetros gracias a Internet, una red de redes.

Las primeras redes se crearon con un ordenador central que ofrecía los recursos (servicios) a los demás ordenadores de la red, este ordenador era el servidor y el resto de equipos eran los clientes. A esta arquitectura de red se le conoce como cliente-servidor.

El inconveniente es que si el servidor cae, el resto de equipos se quedan sin recursos. Por eso se elaboró un software que permitía que cada maquina actuara unas veces de cliente y otras de servidor. Este tipo de arquitectura se conoce como redes punto a punto o P2P.

Otro componente de la red muy importante son los usuarios de la red, y entre estos existe una figura clave el administrador. Este usuario es un especialista en redes de ordenadores y el encargado de realizar el trabajo de configuración inicial y el mantenimiento de la red. Si la red es compleja puede haber varios administradores.unidad 1

Elementos de un sistema de comunicación

Rule 1: Rule 2: .. Rule n: Rule 1: Rule 2: Protocol Protocol ... Rule n: Message Sender Medium Receiver

• Emisor y receptor: origen y destino del mensaje. Dispositivos portátiles, ordenadores, ....
• Canal: el medio por el que viaja el mensaje. Cable, aire, ..
• Señal: la forma en que el mensaje viaja por el canal. Impulsos eléctricos, luz, ondas de radio, ...
• Protocolo: las normas que se siguen en esa comunicación, la forma de construir el mensaje para que sea reconocible por el receptor.

unidad 1

SISTEMA DE COMUNICACIÓN

DESTINO FUENTE

Red ! Telefónica

RECEPTOR EMISOR

Redes de Área Local

unidad 1

Sistema informático que permite la conexión entre ordenadores que se encuentran físicamente próximos entre sí.

Una red de área local LAN (Local Area Network) es un conjunto de elementos físicos y lógicos que proporciona interconexión entre los dispositivos en un área privada y restringida.

Se caracteriza por:

• Espacio reducido. Por regla general una vivienda, una empresa o una entidad recogida en un edificio.
• Velocidad de transmisión moderada o alta.
• De uso privado.

Fiable (tasa de errores baja).

El objetivo es que los usuarios de la red puedan compartir recursos mediante el intercambio de paquetes de datos entre los equipos conectados. Esto puede hacerse de dos formas:

• Redes entre iguales: cada equipo de la red comparte sus recursos.
• Cliente-servidor: se especializa a un equipo añadiendole funcionalidades en forma de servicios que ofrece a los ordenadores de la red, que serán los clientes. Centralizado.

Beneficios de las redes locales

nidad 1

Recursos compartidos: conseguir que un único recurso pueda ser utilizado por multitud de dispositivos, es la principal ventaja de las redes.

Ficheros y datos compartidos: facilita el trabajo en grupo, ya que muchos usuarios pueden trabajar con el mismo fichero y disponer de información en todo momento.

Administración centralizada: la existencia de una red simplifica las tareas de administración, ya que permite que muchas de las operaciones se realicen de forma centralizada en el servidor de la red o remotamente.

Características de las redes locales

Tipo de cableado vs. Inalámbrico, lo que se usa para realizar las conexiones.

Velocidad de transmisión de los medios de la red.

Longitud de los cables, en las redes cableada pude ser como máximo 100m. Esta medida puede aumentar utilizando repetidores.

Hardware que conecta los nodos, tipos de tarjetas, estándares que lo definen, etc.

Tecnología de comunicación que usa la red.

Variedad de equipos: ordenadores, móviles, tabletas digitales, etc.unidad 1

Componentes básicos de una red local

Equipos terminales

Los equipos terminales de datos (ETD) son los dispositivos que inician o acaban una conversación en la red. Son los emisores o receptores de la información.

Hots Tienen funcionalidad propia sin necesidad de estar conectados a una red.

Para conectarse a los medios de red, los equipos terminales hacen uso de una tarjeta de interfaz de red (NIC) que les proporciona conectividad sea cual se el canal que utilice la red.

Los hosts deberán incluir software que les permita interpretar la información capturada por la tarjeta de red y presentarla de una manera entendible al usuario.

di Infineon ANPASS H16119D EPEY

NIC PS/2 Keyboard Connector- PS/2 Mouse Connector 10/100Mbps RJ-45 Ethernet LAN Port USB 2.0 Ports Serial Communications Port Parallel Port VGA Connector Audio Out Jack Line In Jack Game/MIDI Port Microphone Jack

Servicios y protocolos

unidad 1

Servicios: funcionalidad que proporciona un host al resto de dispositivos de la red.

Protocolo: conjunto de normas que deben cumplirse para implementar dicho servicio.

• DHCP. Servicios más
• DNS. comunes
• Servicios de impresión.

Para que la información pueda transcurrir correctamente desde el origen hasta su destino, es importante que los equipos hablen el mismo lenguaje o protocolo.

Ejemplo de protocolo

Medios de transmisión

unidad 1

Un medio de transmisión es el material a través del cual viajan los paquetes de datos que constituyen la información que circula por la red.

• Cable telefónico.
• Cable coaxial. Guiados
• Cable UTP.
• Cable STP.
• Fibra óptica.
• Rayo gamma.
• Rayos X. No guiados
• Luz ultravioleta.
• Rayos infrarrojos.
• Ondas de radio.
• Microondas.

Elementos de conexión

unidad 1

Los elementos de conexión son los dispositivos físicos por los que realmente se realiza la conectividad con la red.

Tarjeta de red Conectores Antenas

CERE S024002 0- SÍ FL

Equipos intermedios

unidad 1

Los equipos intermedios son nodos de una red local que aparecen colocados entre los equipos terminales y la conexión de estos a Internet. Las funciones principales de estos equipos son la repetición de las señales de red, el enrutamiento de paquetes entre redes distintas y la concentración de los dispositivos de red.

Concentradores o hubs

Puentes o bridges

Conmutadores o switches

Enrutadores o routers

Uplink

7 6 5 ON OFF

Vian DC 5-20V

NETGEAR HETGLAR ASUS

Topología de la red

unidad 1

La topología de la red es la que define su estructura. Existen dos tipo de topologías:

• Topología física: describe como están dispuestos en la red los medios de transmisión.
• Topología lógica: define como aceden los ordenadores a la red.

Red en bus

Una red en bus es aquella topología que se caracteriza por tener un único segmento de cable donde todos los equipos se conectan de forma directa (denominado bus, troncal o backbone). De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

Ventajas:

• Facilidad de implementación y crecimiento.
• Simplicidad en la arquitectura.
• Es una red que no ocupa mucho espacio.

Desventajas:

• Puede producirse degradación de la señal.
• Limitación de las longitudes físicas del canal.
• Un problema en un equipo deja toda la red sin comunicación.
• El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
• Hay un limite de equipos dependiendo de la Altas perdidas en la transmisión debido a calidad de la señal. colisiones entre mensajes.

Red en estrella

5 unidad 1

Una red en estrella es una red de computadoras donde las estaciones están conectadas directamente a un punto central (centro de la estrella) y todas las comunicaciones se hacen necesariamente a través de ese punto (conmutador, repetidor o concentrador).

Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información. Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central "activo" que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Se utiliza sobre todo para redes locales (LAN). La mayoría de las redes de área local que tienen un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El punto o nodo central en estas sería el switch o el hub, por el que pasan todos los paquetes de usuarios.

Ventajas:

• Posee un sistema que permite agregar nuevos equipos fácilmente.
• Reconfiguración rápida.
• Fácil de prevenir daños y/o conflictos, ya que no afecta a los demás equipos si ocurre algún fallo.
• Centralización de la red.
• Fácil de encontrar fallos.

Desventajas:

• Si el nodo central falla (hub o switch), toda la red deja de transmitir.
• Es costosa, ya que requiere más cables que las topologías en bus o anillo.

Red en estrella extendida

unidad 1

La topología en estrella extendida consiste en la unión de varias redes con topología en estrella. Todas las redes de estrella irán unidad, a su vez, a un punto central que reunirá las conexiones de todas ellas. Se utiliza para extender la longitud y dimensiones de la red.

Ventajas:

• La ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita la cantidad de dispositivos que se deben interconectar con cualquier nodo central.

Desventajas:

• Si el nodo central falla, toda la red deja de transmitir.
• Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.