00 Curso de Redes

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Captulo1Introduccinalasredes

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1.1ConceptoderedyclasificacionesUnaredesunsistemadetransmisindedatosquepermiteelintercambiodeinformacinentreordenadores.Sibienestadefinicinesdemasiadogeneral,nossirvecomopuntodepartida.Lainformacinquepuedenintercambiarlosordenadoresdeunaredpuedeserdelomsvariada:correoselectrnicos,vdeos,imgenes,msicaenformatoMP3,registrosdeunabasededatos,pginasweb,etc.Latransmisindeestosdatosseproduceatravsdeunmediodetransmisinocombinacindedistintosmedios:cablesdefibraptica,tecnologainalmbrica,enlacesvasatlite(elintercambiodeinformacinentreordenadoresmediantedisquetesnoseconsideraunared).

Enladefinicinanteriorhemosindicadoeltrminoordenadoresenunintentoporsimplificar.Sinembargo,losordenadoressonslounapartedelosdistintosdispositivoselectrnicosquepuedenteneraccesoalasredes,enparticularaInternet.Otrosdispositivosdeaccesosonlosasistentespersonales(PDA)ylastelevisiones(WebTV).Incluso,yaexistenfrigorficoscapacesdeintercambiarinformacin(lalistadelacompra)conunsupermercadovirtual.

Nota:Enlaprcticaeltrmino"red"sesueleutilizarconunaacepcindistintaalaquehemosvisto.Apartirdelsiguientecaptulocadavezquelousemosnosestaremosrefiriendoaunconjuntodemquinasconlamismadireccindered.Ladireccinderedestrelacionadaconlaconfiguracinlgicaquehagamosalasmquinasnoconladisposicindelcableado.Lohabitualesquelasempresastengansolamenteunared,aunquetambinpuedentenervariasconobjetodefacilitarsuadministracinomejorarsuseguridad.Lasredesseconectanmedianteencaminadores(routers).EstoesprecisamenteloquequeremossignificarcuandohablamosdequeInterneteslaRedderedes.

Clasificacinsegnsutamao:LAN,MANyWAN

LasredesLAN(LocalAreaNetwork,redesderealocal)sonlasredesquetodosconocemos,esdecir,aquellasqueseutilizanennuestraempresa.Sonredespequeas,entendiendocomopequeaslasredesdeunaoficina,deunedificioDebidoasuslimitadasdimensiones,sonredesmuyrpidasenlascualescadaestacinsepuedecomunicarconelresto.

LasredesWAN(WideAreaNetwork,redesdereaextensa)sonredespuntoapuntoqueinterconectanpasesycontinentes.Porejemplo,uncablesubmarinoentreEuropayAmrica,obienunaredtroncaldefibrapticaparainterconectardospases.AltenerquerecorrerunagrandistanciasusvelocidadessonmenoresqueenlasLANaunquesoncapacesdetransportarunamayorcantidaddedatos.

Comovemos,lasredesLANsonpequeasylasredesWAN,muygrandes:debeexistiralgntrminoparadescribirunasredesdetamaointermedio. Esto es, las redesMAN (Metropolitan Area Network, redes de reametropolitana). Un ejemplo es la red utilizada en unapequeapoblacin de la Comunidad Valenciana, Villena, para interconectar todos sus comercios, hogares y administraciones pblicas(proyectoInfoVille).

Clasificacinsegnsudistribucinlgica

Todoslosordenadorestienenunladoclienteyotroservidor:unamquinapuedeserservidoradeundeterminadoservicioperoclientedeotroservicio.

Servidor.Mquinaqueofreceinformacinoserviciosalrestodelospuestosdelared.Laclasedeinformacinoserviciosqueofrezcadeterminaeltipodeservidorquees:servidordeimpresin,dearchivos,depginasweb,decorreo,deusuarios,deIRC(charlasenInternet),debasededatos...Cliente.Mquinaqueaccedealainformacindelosservidoresoutilizasusservicios.Ejemplos:Cadavezqueestamosviendounapginaweb(almacenadaenunservidorremoto)nosestamoscomportandocomoclientes.Tambinseremosclientessiutilizamoselserviciodeimpresindeunordenadorremotoenlared(elservidorquetienelaimpresoraconectada).

Dependiendodesiexisteunafuncinpredominanteonoparacadapuestodelared,lasredesseclasificanen:

Redescliente/servidor.Lospapelesdecadapuestoestnbiendefinidos:unoomsordenadoresactancomoservidoresyelrestocomoclientes.Losservidoressuelencoincidirconlasmquinasmspotentesdelared.Noseutilizancomopuestosdetrabajo.Enocasiones,nisiquieratienenmonitorpuestoqueseadministrandeformaremota:todasupotenciaestdestinadaaofreceralgnservicioalosordenadoresdelared.Internetesunaredbasadaenlaarquitecturacliente/servidor.Redesentreiguales.Noexisteunajerarquaenlared:todoslosordenadorespuedenactuarcomoclientes(accediendoalosrecursosdeotrospuestos)ocomoservidores(ofreciendorecursos).Sonlasredesqueutilizanlaspequeasoficinas,denomsde10ordenadores.

LasredesentreigualesseestudianenelapartadoRedesconWindows98lasredesconarquitecturacliente/servidor,enRedesconWindowsNT.


1.2Conmutacindecircuitos,demensajesydepaquetesLa comunicacin entre un origen y un destino habitualmente pasa por nodos intermedios que se encargan de encauzar el trfico. Porejemplo, en las llamadas telefnicas los nodos intermedios son las centralitas telefnicas y en las conexiones a Internet, los routers oencaminadores.Dependiendode lautilizacindeestosnodos intermedios,sedistingueentreconmutacindecircuitos,demensajesydepaquetes.

Enlaconmutacindecircuitosseestableceuncaminofsicoentreelorigenyeldestinoduranteeltiempoquedurelatransmisindedatos.Estecaminoesexclusivoparalosdosextremosdelacomunicacin:nosecomparteconotrosusuarios(anchodebandafijo).Sino se transmiten datos o se transmiten pocos se estar infrautilizando el canal.Las comunicaciones a travs de lneas telefnicasanalgicas(RTB)odigitales(RDSI)funcionanmedianteconmutacindecircuitos.

Unmensajequesetransmiteporconmutacindemensajesvapasandodesdeunnodoalsiguiente,liberandoeltramoanteriorencadapasoparaqueotrospuedanutilizarloyesperandoaqueelsiguiente tramoest librepara transmitirlo.Esto implicaqueelcaminoorigendestinoesutilizadodeformasimultneapordistintosmensajes.Sinembargo,stemtodonoesmuytilenlaprcticayaquelosnodosintermediosnecesitaranunaelevadamemoriatemporalparaalmacenarlosmensajescompletos.Enlavidarealpodemoscompararloconelcorreopostal.

Finalmente, laconmutacindepaquetes es laque realmente seutiliza cuandohablamosde redes.Losmensajes se fragmentan enpaquetes y cadaunode ellos se enva de forma independiente desde el origen al destino.De estamanera, los nodos (routers) nonecesitan una gran memoria temporal y el trfico por la red es ms fluido. Nos encontramos aqu con una serie de problemasaadidos:laprdidadeunpaqueteprovocarquesedescarteelmensajecompletoadems,comolospaquetespuedenseguirrutasdistintaspuededarseelcasodequelleguendesordenadosaldestino.EstaeslaformadetransmisinqueseutilizaenInternet:losfragmentosdeunmensajevanpasandoatravsdedistintasredeshastallegaraldestino.


1.3Comunicacinsimplex,halfduplexyfullduplexEnuna comunicacin simplex existe un solo canal unidireccional: el origen puede transmitir al destino pero el destino no puede

comunicarseconelorigen.Porejemplo,laradioylatelevisin.

En una comunicacin halfduplex existe un solo canal que puede transmitir en los dos sentidos pero no simultneamente: lasestacionessetienenqueturnar.Estoesloqueocurreconlasemisorasderadioaficionados.

Porltimo,enunacomunicacinfullduplexexistendoscanales,unoparacadasentido:ambasestacionespuedentransmitiryrecibiralavez.Porejemplo,eltelfono.


1.4MecanismosdedeteccindeerroresCmopuedesaberelreceptorqueharecibidoelmismomensajequeenvielemisor?Cmopuedesaberquenosehaproducidoningnerrorquehayaalteradolosdatosdurantelatransmisin?Estascuestionessonlasquevamosaplantearenesteapartado:senecesitanmecanismosdedeteccindeerroresparagarantizartransmisioneslibresdeerrores.Sielreceptordetectaalgnerror,puedeactuardediversasmanerassegnlosprotocolosqueestutilizando.Lasolucinmssencillaesenviarleunmensajealemisorpidindolequelereenvedenuevolainformacinquellegdefectuosa.

Losmecanismosdedeteccinsebasanenaadiralastransmisionesunaseriedebitsadicionales,denominadosbitsderedundancia.Laredundanciaesaquellapartedelmensajequeserainnecesariaenausenciadeerrores(esdecir,noaportainformacinnueva:slopermitedetectarerrores).Algunosmtodosincorporanunaredundanciacapazdecorregirerrores.Estossonlosmecanismosdedeteccinycorreccindeerrores.

ComoejemplosdemecanismosdedeteccindeerroresvamosaestudiaracontinuacinlaparidadyloscdigosCRC.

Paridad

Lastransmisionessedividenenpalabrasdeciertonmerodebits(porejemplo,8bits)yseenvansecuencialmente.Acadaunadeestaspalabrasseleaadeunnicobitderedundancia(bitdeparidad)detalformaquelasumadetodoslosbitsdelapalabraseasiempreunnmeropar(paridadpar)oimpar(paridadimpar).

Elemisorenvalaspalabrasaadiendoloscorrespondientesbitsdeparidad.Elreceptorcomprobarasullegadaquelasumadelosbitsdelapalabraincluyendolaredundanciaesunnmeropar(silacodificacinconvenidaentreemisorreceptoresdeparidadpar)ounnmeroimpar(paridadimpar).Sielreceptorencuentraalgunapalabraquenoseajustealacodificacinestablecida,lesolicitaralemisorquelereenvedenuevolainformacin.

Laparidadnicamentepermitedetectarerroressimples,estoes,quevareunnicobitencadapalabra.Sivaran2bits,estemecanismonoescapazdedetectarelerror.

Veamosunejemplodeparidadpar:

Datos(8bits)

Datos+redundacia(9bits) Sumadebits

10110110 101101101 600101001 001010011 411001001 110010010 411111010 111110100 600010000 000100001 2

Elreceptorrealizarlasumadebitsalallegadadelmensaje.Sialgunapalabranosumaunnmeropar,significarquesehaproducidounerrordurantelatransmisin.

CRC

Loscdigosdeparidadtienenelinconvenientedequeserequieredemasiadaredundanciaparadetectarnicamenteerroressimples.Enelejemploquehemosvisto,sloun8/9delainformacintransmitidacontenandatos,elrestoeraredundancia.Loscdigosderedundanciacclica(CRC)sonmuyutilizadosenlaprcticaparaladeteccindeerroresenlargassecuenciasdedatos.Sebasanenrepresentarlascadenasdedatoscomopolinomios.Elemisorrealizaciertasoperacionesmatemticasantesdeenviarlosdatos.Elreceptorrealizar,alallegadadelatransmisin,unadivisinentreunpolinomioconvenido(polinomiogenerador).Sielrestoescero,latransmisinhasidocorrecta.Sielrestoesdistintosignificarquesehanproducidoerroresysolicitarlaretransmisinalemisor.


1.5ControldeflujoElcontroldeflujodeterminacmoenviarlainformacinentreelemisoryelreceptordeformaquesevayarecibiendocorrectamentesinsaturaralreceptor.Ntesequepuededarseelcasodeunemisorrpidoyunreceptorlento(ounreceptorrpidoperoqueestrealizandootrasmuchastareas).

Elmecanismomssencillodecontroldeflujosebasaendevolverunaconfirmacinoacusederecibo(ACK)cadavezqueelreceptor

recibaalgndatocorrectoounasealdeerror(NACK)sieldatohallegadodaado.CuandoelemisorrecibeunACKpasaaenviarelsiguientedato.Si,encambio,recibeunNACKreenviarelmismodato.

Elprocedimientoanteriortieneelgraninconvenientedequeelcanalseencuentrainfrautilizado:hastaqueelemisornorecibaunACKnoenviarningndatoms,estandoelcanaldesaprovechadotodoesetiempo.Unamejoradeestemtodoeselenvodeunaseriededatosnumerados,detalformaqueenunsentidosiempreseestnenviandodatos(dato1,dato2,dato3...)yenelotrosentidosevayanrecibiendolasconfirmaciones(ACK1,ACK2,ACK3...).LacantidaddedatospendientesdeACKoNACKseestablecersegnlamemoriatemporaldelemisor.


1.6ModelodereferenciaOSI.ComparacinconelmodeloTCP/IPElmodeloOSI(OpenSystemsInterconnection,interconexindesistemasabiertos)fueunintentodelaOrganizacinInternacionaldeNormas(ISO)paralacreacindeunestndarquesiguieranlosdiseadoresdenuevasredes.Setratadeunmodelotericodereferencia:nicamenteexplicaloquedebehacercadacomponentedelaredsinentrarenlosdetallesdeimplementacin.

Elmodelodividelasredesencapas.Cadaunadeestascapasdebetenerunafuncinbiendefinidayrelacionarseconsuscapasinmediatasmedianteunosinterfacestambinbiendefinidos.Estodebepermitirlasustitucindeunadelascapassinafectaralresto,siempreycuandonosevarenlosinterfacesquelarelacionanconsuscapassuperioreinferior.LoscreadoresdelmodeloOSIconsideraronqueera7elnmerodecapasquemejorseajustabaasusrequisitos.

7 Aplicacin Aplicacin

6 Presentacin Presentacin

5 Sesin Sesin

4 Transporte Transporte

3 Red Red Red Red

2 EnlacededatosEnlacede

datosEnlacede

datosEnlacede

datos

1 Fsica Fsica Fsica FsicaRed1 Red2 Red3

HostA Router1 Router2 HostB

Elgrficoanteriormuestralas7capasdelmodeloOSI.Lastresprimerascapasseutilizanparaenrutar,estoes,moverlainformacindeunasredesaotras.Encambio,lascapassuperioressonexclusivasdelosnodosorigenydestino.Lacapafsicaestrelacionadaconelmediodetransmisin(cableadoconcretoqueutilizacadared).Enelextremoopuestoseencuentralacapadeaplicacin:unprogramademensajeraelectrnica,porejemplo.Elusuariosesituaraporencimadelacapa7.Elsiguientegrficomuestraelflujodeinformacinentrecapas.

Seenvandatos Datos Serecibendatos

7 Aplicacin C Datos Aplicacin

6 Presentacin C Datos Presentacin

5 Sesin C Datos Sesin

4 Transporte C Datos Transporte

3 Red C Datos Red

2 Enlacededatos C Datos FEnlacede

datos

1 Fsica Bits Fsica

HostA HostB

ElhostAeselnodoorigenyelhostB,elnododestino.Ntesequeestospapelesseintercambiancontinuamenteencualquiercomunicacin.SupongamosquemedianteestemodeloqueremosenviarunmensajealusuariodelhostB.Elmensajesonlos"datos"quesehandibujadoporencimadelacapa7.EstosdatosvandescendiendodecapaencapahastallegaralacapafsicadelhostA.Cadacapaaadeunencabezado(C=cabecera)alosdatosquerecibedelacapasuperiorantesdeenvirselosasucapainferior.Enlacapadeenlacededatossehaaadidotambinunaseriedecdigosalfinaldelasecuencia(F=final)paradelimitarnosloelcomienzosinotambinelfinaldeunpaquetededatos.Lacapafsicanoentiendededatosnidecdigos:nicamenteenvaunasecuenciadebitsporelmediodetransmisin(uncable).

Estosbitsllegarn,probablementepasandoporvariosencaminadoresintermedios,hastalacapafsicadelhostdestino.Amedidaquesevanrecibiendosecuenciasdebits,sevanpasandoalascapassuperiores.Cadacapaeliminasuencabezadoantesdepasarloaunacapasuperior.ObsrvesequeelmensajequeenvacadacapadelhostAasucapainferioresidnticoalquerecibelacapaequivalentedelhostBdesdeunacapainferior.Finalmentelosdatosllegarnalacapadeaplicacin,serninterpretadosymostradosalusuariodelhostB.

Lospaquetesdedatosdecadacapasuelenrecibirnombresdistintos.Enlacapadeenlacededatossehablademarcosotramasenlacapadered,depaquetesodatagramas.Enlacapadetransporte,enocasionesseutilizaeltrminosegmento.

Cadacapasecomunicaconlacapaequivalentedeotrohost(porejemplo,lacapadereddeunhostseentiendeconlacapadereddeotrohost).Sinembargo,comohemosvisto,lacomunicacinrealmenteserealizadescendiendocapasenelhostorigen,transmitiendoporelmediofsicoyaumentandocapasenelhostdestino.Cadacapaaadealgonuevoalacomunicacin,comovamosaverahora:

Capafsica.Seencargadelatransmisindebitsporunmediodetransmisin,yaseaunmedioguiado(uncable)ounmedionoguiado(inalmbrico).Estacapadefine,entreotrosaspectos,loquetransmitecadahilodeuncable,lostiposdeconectores,elvoltajequerepresentaun1yelquerepresentaun0.Lacapafsicaserdiferentedependiendodelmediodetransmisin(cabledefibraptica,cablepartrenzado,enlacevasatlite,etc.)Nointerpretalainformacinqueestenviando:slotransmitecerosyunos.Capadeenlacededatos.Envatramasdedatosentrehosts(orouters)deunamismared.Delimitalassecuenciasdebitsqueenvaalacapafsica,escribiendociertoscdigosalcomienzoyalfinaldecadatrama.Estacapafuediseadaoriginalmenteparaenlacespuntoapunto,enloscualeshayqueaplicaruncontroldeflujoparaelenvocontinuodegrandescantidadesdeinformacin.Paralasredesdedifusin(redesenlasquemuchosordenadorescompartenunmismomediodetransmisin)fuenecesariodisearlallamadasubcapadeaccesoalmedio.Estasubcapadeterminaquinpuedeaccederalmedioencadamomentoycmosabecadahostqueunmensajeesparal,porcitardosproblemasqueseresuelvenaestenivel.Capadered.Seencargadelencaminamientodepaquetesentreelorigenyeldestino,atravesandotantasredesintermediascomoseannecesarias.Losmensajessefragmentanenpaquetesycadaunodeellosseenvadeformaindependiente.Sumisinesunificarredesheterogneas:todosloshosttendrnunidentificadorsimilaraniveldelacapadered(enInternetsonlasdireccionesIP)independientementedelasredesquetenganencapasinferiores(TokenRingconcablecoaxial,Ethernetconcabledefibraptica,enlacesubmarino,enlaceporondas,etc.)Capadetransporte.nicamentesepreocupadelatransmisinorigendestino.Podemosverestacapacomounacanalizacinfiablequeuneunprocesodeunhostconotroprocesodeotrohost.Unhostpuedetenervariosprocesosejecutndose:unoparamensajeray

otroparatransferirarchivos,porejemplo.Nosepreocupadelcaminointermedioquesiguenlosfragmentosdelosmensajes.Integracontroldeflujoycontroldeerrores,deformaquelosdatoslleguencorrectamentedeunextremoaotro.Capadesesin.Seencargadeiniciaryfinalizarlascomunicaciones.Ademsproporcionaserviciosmejoradosalacapadetransportecomo,porejemplo,lacreacindepuntosdesincronismopararecuperartransferenciaslargasfallidas.Capadepresentacin.Codificalosdatosquerecibedelacapadeaplicacinaunsistemaconvenidoentreemisoryreceptor,conelpropsitodequetantotextoscomonmerosseaninterpretadoscorrectamente.UnaposibilidadescodificarlostextossegnlatablaASCIIylosnmerosencomplementoados.Capadeaplicacin.Aquseencuentranlosprotocolosyprogramasqueutilizaelusuarioparasuscomunicacionesenred.Estacapatendrqueseradaptadaparacadatipodeordenadordeformaqueseaposibleelenvodeuncorreoelectrnico(uotrosservicios)entresistemasheterogneoscomoMacintosh,LinuxoWindows.

ElmodeloOSI,patrocinadoporlaComunidadEuropeay,mstarde,porelgobiernodelosEstadosUnidos,nuncallegatenerlaimplantacinesperada.Entreotrosmotivos,porqueelmodeloTCP/IPyahabasidoaceptadoporaquellapocaentreinvestigadoresloscualesseresistieronauncambioque,paralamayora,erauncambioapeor.LasbasesquesustentanInternetsonrealmentesencillasyquizsestohasidolaclavedesuxitoelmodeloOSI,encambio,fuetanambiciosoycomplejoqueterminarrinconadoenlasestanterasdeloslaboratorios.

Sinembargo,laideadeladivisinporcapasdelmodeloOSIesrealmentevaliosa.Estamismaideaseaplicaatodaslasredesactuales,incluyendoInternet.

Comohemoscomentadoalprincipio,OSIesunmodelotericogeneralquedapreferenciaaunbuendiseoenpapel,antesquealaimplementacindelosprotocolos.ElmodeloTCP/IPsehizojustamentealrevs:primerovinieronlosprotocolosy,despus,sepensensusespecificaciones.Detalforma,queelmodeloTCP/IPnicamenteesaplicableparalapiladeprotocolosTCP/IPperonoesvlidoparanuevasredes.

ElmodeloTCP/IPtienenicamente3capas:capadered,detransporteydeaplicacin.Notienelascapasdesesinnidepresentacinque,porotrolado,estabanprcticamentevacasenelmodeloOSI.Tampocodicenadadelascapasfsicaydeenlaceadatos.Sinembargo,nosotrosseguiremosunmodelodereferenciafrutodecombinarlosmodelosOSIyTCP/IP.SetratadelmodelorealqueseestutilizandoactualmenteenlasredesTCP/IP.Elsiguientegrficoreflejalas5capasdenuestromodelo.

Capadeaplicacin(HTTP,SMTP,FTP,TELNET...)

Capadetransporte(UDP,TCP)

Capadered(IP)

Capadeaccesoalared(Ethernet,TokenRing...)

Capafsica(cablecoaxial,partrenzado...)


1.7Capafsica:mediosdetransmisinLacapafsicadeterminaelsoportefsicoomediodetransmisinporelcualsetransmitenlosdatos.Estosmediosdetransmisinseclasificanenguiadosynoguiados.Losprimerossonaquellosqueutilizanunmedioslido(uncable)paralatransmisin.Losmediosnoguiadosutilizanelaireparatransportarlosdatos:sonlosmediosinalmbricos.

Losmediosguiadosseestudianmsabajo.

CablecoaxialPartrenzadoFibraptica

Entrelosmediosnoguiadosseencuentran:

Ondasderadio.Soncapacesderecorrergrandesdistancias,atravesandoedificiosincluso.Sonondasomnidireccionales:sepropaganentodaslasdirecciones.Sumayorproblemasonlasinterferenciasentreusuarios.Microondas.Estasondasviajanenlnearecta,porloqueemisoryreceptordebenestaralineadoscuidadosamente.Tienendificultadesparaatravesaredificios.Debidoalapropiacurvaturadelatierra,ladistanciaentredosrepetidoresnodebeexcederdeunos80Kms.dedistancia.Esunaformaeconmicaparacomunicardoszonasgeogrficasmediantedostorressuficientementealtasparaquesusextremosseanvisibles.Infrarrojos.Sonondasdireccionalesincapacesdeatravesarobjetosslidos(paredes,porejemplo)queestnindicadasparatransmisionesdecortadistancia.Ondasdeluz.Lasondaslsersonunidireccionales.Sepuedenutilizarparacomunicardosedificiosprximosinstalandoencadaunodeellosunemisorlseryunfotodetector.

Cablecoaxial

Elcablecoaxialessimilaralcableutilizadoenlasantenasdetelevisin:unhilodecobreenlapartecentralrodeadoporunamallayseparadosamboselementosconductoresporuncilindrodeplstico.Lasredesqueutilizanestecablerequierenquelosadaptadorestenganunconectorapropiado:losordenadoresformanunafilaysecolocaunsegmentodecableentrecadaordenadoryelsiguiente.Enlosextremoshayquecolocarunterminador,quenoesmsqueunaresistenciade50ohmios.Lavelocidadmximaquesepuedealcanzaresde

10Mbps.

Cablepartrenzado

Elpartrenzadoessimilaralcabletelefnico,sinembargoconstade8hilosyutilizaunosconectoresunpocomsanchos.Dependiendodelnmerodetrenzasporunidaddelongitud,loscablesdepartrenzadoseclasificanencategoras.Amayornmerodetrenzas,seobtieneunamayorvelocidaddetransferencia.

Categora3,hasta16Mbps

Categora4,hasta20Mbps

Categora5yCategora5e,hasta1Gbps

Categora6,hasta1Gbpsyms

Loscablespartrenzadopuedenserasuvezdedostipos:

UTP(UnshieldedTwistedPair,partrenzadonoapantallado)

STP(ShieldedTwistedPair,partrenzadoapantallado)

LoscablesUTPson losmsutilizadosdebidoa subajo costey facilidadde instalacin.Los cablesSTPestn embutidos enunamallametlica que reduce las interferencias ymejora las caractersticas de la transmisin. Sin embargo, tienen un coste elevado y al ser msgruesossonmscomplicadosdeinstalar.

ElcableadoqueseutilizaenlaactualidadesUTPCAT5.ElcableadoCAT6esdemasiadonuevoyesdifcilencontrarloenelmercado.LoscablesSTPseutilizannicamenteparainstalacionesmuypuntualesquerequieranunacalidaddetransmisinmuyalta.

Lossegmentosdecablevandesdecadaunadelasestacioneshastaunaparatodenominadohuboconcentrador,formandounatopologadeestrella.

Cabledefibraptica

Enloscablesdefibrapticalainformacinsetransmiteenformadepulsosdeluz.Enunextremodelcablesecolocaundiodoluminoso

(LED)obienunlser,quepuedeemitirluz.Yenelotroextremosesitaundetectordeluz.

Curiosamenteyapesardeestesencillofuncionamiento,medianteloscablesdefibrapticaselleganaalcanzarvelocidadesdevariosGbps.Sinembargo,suinstalacinymantenimientotieneuncosteelevadoysolamentesonutilizadospararedestroncalesconmuchotrfico.

LoscablesdefibrapticasonelmediodetransmisinelegidoparalasredesdecablequeyaestnfuncionandoenalgunaszonasdeEspaa.Sepretendequeestecablepuedatransmitirtelevisin,radio,Internetytelfono.


Captulo2Instalacindecableado


2.1Cablecoaxial(Nodisponible)


2.2CablepartrenzadoCablepartrenzadodirecto

Losconectoresdecadaextremosiguenelmismoesquemadecolores.

[Enrevisin.Secompletarprximamente]

Estoscablesseutilizanparaunir:

Ordenadorconhub.2hubs(utilizandoelpuertouplinkdeunodeellosyunpuertonormaldelotro).

Nota:LospuertosuplinkylainterconexindehubsseexplicaenelapartadoInterconexindehubs.

Cablepartrenzadocruzado

Enunextremodelcableseutilizaelesquemapropuestoenelapartadoanterior.Enelotroextremo,seutilizaelsiguiente:

[Enrevisin.Secompletarprximamente]

Loqueestamoshaciendoescruzarlospinesdetransmisin(Tx+yTx)deunextremoconlospinesderecepcin(Rx+yRx)delotro.LoshilosmarcadoscomoN/Unoseutilizan.

Estoscablesseutilizanparaunir:

2ordenadoressinnecesidaddehub(elcablevadeunatarjetaderedalaotra).2hubs(sinutilizarelpuertouplinkdeningunodeellosoutilizandoelpuertouplinkenambos).


2.3ComparacinentrehubyswitchUnhubpertenecealacapafsica:sepuedeconsiderarcomounaformadeinterconectarunoscablesconotros.Unswitch,encambio,trabajaen la capa de acceso a la red (son la versin moderna de los puentes o bridges) pero tambin puede tratarse como un sistema deinterconexindecables,esos,conciertainteligencia.LospuestosdelarednotienenformadeconocersilastramasEthernetqueestnrecibiendoprocedendeunhub,switchohanpasadodirectamentemedianteuncablepartrenzadocruzado.Estosdispositivosnorequierenningunaconfiguracinsoftware:nicamenteconenchufarlosyacomienzanaoperar.

Nota:Unrouter(encaminador)pertenecealacapadered.TrabajacondireccionesIP.Seutilizaparainterconectarredesyrequiere una configuracin. Podemos averiguar los routers que atraviesan nuestros datagramas IP mediante el comandoTracert.

Unhuboconcentradoreselpuntocentraldesdeelcualpartenloscablesdepartrenzadohastalasdistintospuestosdelared,siguiendounatopologadeestrella.Secaracterizanporelnmerodepuertosylasvelocidadesquesoportan.Porejemplo,sonhabitualesloshubs10/100

de8puertos.

Loshubsdifunden la informacinquerecibendesdeunpuertopor todos losdems(sucomportamientoessimilaraldeun ladrnelctrico).

Todassusramasfuncionanalamismavelocidad.Estoes,simezclamostarjetasderedde10/100Mbpsy10Mbpsenunmismohub,todaslasramasdelhubfuncionarnalavelocidadmenor(10Mbps).

Eshabitualquecontenganundiodoluminosoparaindicarsisehaproducidounacolisin.Adems,losconcentradoresdisponendetantaslucecitas(LED)comopuertosparainformardelasramasquetienenseal.

Unswitchoconmutadoresunhubmejorado:tienelasmismasposibilidadesdeinterconexinqueunhub(aligualqueunhub,noimponeninguna restriccin de acceso entre los ordenadores conectados a sus puertos). Sin embargo se comporta de un modo ms eficientereduciendoeltrficoenlasredesyelnmerodecolisiones.

UnswitchnodifundelastramasEthernetportodoslospuertos,sinoquelasretransmitesloporlospuertosnecesarios.Porejemplo,sitenemosunordenadorAenelpuerto3,unordenadorBenelpuerto5yotroordenadorCenel6,yenviamosunmensajedesdeAhastaC,elmensajelorecibirelswitchporelpuerto3ysloloreenviarporelpuerto6(unhublohubiesereenviadoportodossuspuertos).

CadapuertotieneunbufferomemoriaintermediaparaalmacenartramasEthernet.

Puedetrabajarconvelocidadesdistintasensusramas(autosensing):unasramaspuedenira10Mbpsyotrasa100Mbps.

Suelencontener3diodosluminososparacadapuerto:unoindicasihayseal(link),otrolavelocidaddelarama(siestencendidoes100Mbps,apagadoes10Mbps)yelltimoseenciendesisehaproducidounacolisinenesarama.

Cmosabeunswitchlosordenadoresquetieneencadarama?

Loaveriguadeformaautomticamedianteaprendizaje.Losconmutadorescontienenunatabladinmicadedireccionesfsicasynmerosde puerto. Nadams enchufar el switch esta tabla se encuentra vaca. Un procesador analiza las tramas Ethernet entrantes y busca ladireccin fsica de destino en su tabla. Si la encuentra, nicamente reenviar la trama por el puerto indicado. Si por el contrario no laencuentra,nolequedarmsremedioqueactuarcomounhubydifundirlaportodassusramas.

LastramasEthernetcontienenuncampoconladireccinfsicadeorigenquepuedeserutilizadoporelswitchparaagregarunaentradaasutablabasndoseenelnmerodepuertoporelqueha recibido la trama.Amedidaqueel trfico se incrementaen la red, la tabla sevaconstruyendodeformadinmica.Paraevitarquelainformacinquededesactualizada(sisecambiaunordenadordesitio,porejemplo)las

entradasdelatabladesaparecerncuandoagotensutiempodevida(TTL),expresadoensegundos.

Dominiosdecolisin

Undominiodecolisinesunsegmentodelcableadodelaredquecompartelasmismascolisiones.Cadavezqueseproduzcaunacolisindentro de un mismo dominio de colisin, afectar a todos los ordenadores conectados a ese segmento pero no a los ordenadorespertenecientesaotrosdominiosdecolisin.

Todaslasramasdeunhubformanunmismodominiodecolisin(lascolisionesseretransmitenportodoslospuertosdelhub).Cadaramadeunswitchconstituyeundominiodecolisionesdistinto(lascolisionesnoseretransmitenporlospuertosdelswitch).Esteeselmotivoporelcuallautilizacindeconmutadoresreduceelnmerodecolisionesymejoralaeficienciadelasredes.Elanchodebandadisponiblesereparteentretodoslosordenadoresconectadosaunmismodominiodecolisin.

Nota:Podemosindicarunnmeroaproximadode2530comomedidamximadeordenadoresquesepuedenconectardentrodeunmismodominiodecolisin.Sinembargo,estenmerodependerengranmedidadel trficode la red.Enredesconmuchotrficosedebetratardereducirelnmerodeordenadorespordominiodecolisinlomsposiblemediantelacreacindedistintosdominiosdecolisinconectadosporswitchesomediantelacreacindedistintassubredesconectadasporrouters.

Quinstalarhubsoswitches?

Siemprequeelpresupuestolopermitaelegiremosunswitchantesqueunhub.

Sinuestra red tieneunelevadonmerodeordenadores (hayqueutilizarvarios concentradores enlazados)pero slonospodemospermitirunswitch,stelocolocaremosenellugardelaredconmstrfico(habitualmenteserelconcentradorsituadoenelcentrodelaestrelladeestrellasobien,aqulquecontengaalosservidores).Enelrestodelasposicionescolocaremoshubs.Elesquemadescritoseutilizaamenudo:unhubencadadepartamentoyunswitchparainterconectarlosdepartamentosconlosservidores.Desdeluego,loidealseracolocarswitchesentodaslasposiciones.

Adems de la mejora en eficiencia que supone utilizar un switch frente a un hub, debemos considerar tambin el aumento deseguridad:sienunordenadorconectadoaunswitchseinstala,confinesnadaticos,unprogramaparaescuchareltrficodelared(sniffer),elatacanteslorecibirlastramasEthernetquecorrespondenaeseordenadorperonolastramasdeotrosordenadoresquepodrancontenercontraseasajenas.


2.4InterconexindehubsLosconcentradoresincluyenunpuertodiferenciado,etiquetadoconelnombre"uplink"o"cascade",parafacilitarsuinterconexinconotroshubs.Elpuerto"uplink"deunhubseconectamedianteuncablepartrenzadodirectohastaunpuertocualquiera(quenoseael"uplink")delotrohub.Siningunodelosdoshubstuvieseelpuerto"uplink"libretodavasepodraninterconectarutilizandouncablepartrenzadocruzado.

Nota:Todoloquesecomentaenesteapartadoreferenteahubs(concentradores)esequivalenteparalosswitches(conmutadores).

Dndeseencuentraelpuerto"uplink"?Dependiendodelosfabricantessesueledarunadeestasdossituaciones:

Elhubesdenpuertosperotienen+1conectores,unodeellostieneunamarcaespecial.Porejemplo,sonhabitualesloshubsquetienen9conectores:7puertosnormalesyunpuertomixtocondosconectorescontiguosloscualesnosepuedenutilizarsimultneamente.Elnmeromximodecablesquepodemosconectaresde8,quedandounconectorvaco(elmarcadocomo"uplink"oelquetienejustoasulado).Elhubesdenpuertosytienenconectores,unodeellostieneunamarcaespecial.Medianteunbotnconmutamoslafuncindelconectordiferenciadoentre"uplink"ypuertonormal.Lasprestacionessonlasmismasqueenelcasoanterior.Estediseoeshabitualdeloshubsdelfabricante3COM.

Cmoenlazarunoshubsconotros?Losdiseosmshabitualessonlosdossiguientes,aunquesesuelencombinar:

Hubsencadenados.Unhubsevaconectandoconelsiguienteformandounacadena.Noesconvenienteconectardeestaformamsde3hubspuestoqueelrendimientodelareddisminuirconsiderablemente(lassealestardanenpasardesdeelprimerhubdelacadenahastaelltimo).

Hubsenestrella.Secolocaunhubenelcentroydestesetirancableshastaelrestodeloshubs.Conestasolucinseconsiguenvelocidadesmsaltasenlaredaunqueelcableadoesmscostoso.


Captulo3

ProtocolosEncadaunadelascapasdelosmodelosqueestudiamosenelapartado16(exceptoenlacapafsica)seutilizaunprotocolodistinto.Estosprotocolossevanapilandodeformaquelosdecapassuperioresaprovechanlosserviciosdelosprotocolosdecapasinferiores.Duranteunatransmisincadaprotocolosecomunicaconsuhomnimodelotroextremosinpreocuparsedelosprotocolosdeotrascapas.

Unadelasdecisionesmsimportantesquedebemostomaralahoradedisearunaredeselegirunprotocolodelacapadeaccesoalmedioyotrodelascapasderedytransporte.Acontinuacinestudiamoslosdistintosprotocolos.Adelantamos,noobstante,quelacombinacinmsinteresantepararedeslocalesnuevasesEthernet+TCP/IP.


3.1ProtocolosdelacapadeaccesoalmedioEnlacapadeaccesoalmediosedeterminalaformaenquelospuestosdelaredenvanyrecibendatossobreelmediofsico.Serespondenpreguntasdeltipo:puedeunpuestodejarinformacinenelcablesiemprequetengaalgoquetransmitir?,debeesperaralgnturno?,cmosabeunpuestoqueunmensajeesparal?

UnorganismodenormalizacinconocidocomoIEEE(Institutodeingenieroselctricosyelectrnicos)hadefinidolosprincipalesprotocolosdelacapadeaccesoalmedioconocidosenconjuntocomoestndares802.LosmsimportantessonlosIEEE802.3yIEEE802.5queseestudianacontinuacin.

Otrosestndares802.Elestndar802.1esunaintroduccinalconjuntodeestndaresydefinealgunosaspectoscomunes.Elestndar802.2describelapartesuperiordelacapadeenlacededatosdelmodeloOSI(entrelacapadeaccesoalmedioylacapadered)quepuedeproporcionarcontroldeerroresycontroldeflujoalrestodeestndares802utilizandoelprotocoloLLC(LogicalLinkControl,controllgicodeenlace).Lasnormas802.3a802.5definenprotocolospararedesLAN.Elestndar802.4quenovamosaestudiarporsuescasaimplantacinseconocecomoTokenBus(busconpasodetestigo).Finalmente,802.6esunestndaradecuadoparautilizarseenredesMAN.SetratadeDQDB(DistributedQueueDualBus,busdobledecolasdistribuidas).

Elprotocoloutilizadoenestacapavienedeterminadoporlastarjetasderedqueinstalemosenlospuestos.EstoquieredecirquesiadquirimostarjetasEthernetslopodremosinstalarredesEthernet.YqueparainstalarredesTokenringnecesitaremostarjetasderedespecialesparaTokenring.ActualmenteenelmercadonicamentesecomercializantarjetasderedEthernet(dedistintasvelocidadesyparadistintoscableados).

Tokenring(802.5)

LasredesTokenring(pasodetestigoenanillo)fueronutilizadasampliamenteenentornosIBMdesdesulanzamientoenelao1985.Enlaactualidadesdifcilencontrarlassalvoeninstalacionesantiguasdegrandesempresas.

Elcableadoseestablecesegnunatopologadeanillo.Enlugardeutilizardifusiones,seutilizanenlacespuntoapuntoentrecadapuestoyelsiguientedelanillo.PorelanilloTokenringcirculaunmensajeconocidocomotokenoficha.Cuandounaestacindeseatransmitiresperaarecibireltoken.Enesemomento,loretiradecirculacinyenvasumensaje.Estemensajecirculaporelanillohastaquelorecibentegramenteeldestinatario.Entoncessegenerauntokennuevo.

LasredesTokenringutilizanunaestacinmonitorparasupervisarelfuncionamientodelanillo.Setratadeunprotocolocomplejoquedebemonitorizarentodomomentoelbuenfuncionamientodeltoken(queexistaexactamenteunocuandonosetransmitendatos)ysacardelanillolastramasdefectuosasquenotengandestinatario,entreotrasfunciones.

LasredesTokenringdeIBMpuedenfuncionara4Mbpsoa16Mbpsutilizandocablepartrenzadoocablecoaxial.

Ethernet(802.3)

LasredesEthernetsonactualmentelasnicasquetienenintersparaentornosLAN.Elestndar802.3fuediseadooriginalmenteparafuncionara10Mbps,aunqueposteriormentehasidoperfeccionadoparatrabajara100Mbps(802.3u)o1Gbps.

UnaredEthernettienelassiguientescaractersticas:

Canalnico.Todaslasestacionescompartenelmismocanaldecomunicacinporloqueslounapuedeutilizarloencadamomento.

Esdedifusindebidoaquetodaslastransmisioneslleganatodaslasestaciones(aunqueslosudestinatarioaceptarelmensaje,elrestolodescartarn).

Tieneuncontroldeaccesodistribuidoporquenoexisteunaautoridadcentralquegarantice losaccesos.Esdecir,nohayningunaestacinquesuperviseyasignelosturnosalrestodeestaciones.Todaslasestacionestienenlamismaprioridadparatransmitir.

ComparacindeEthernetyTokenring.EnEthernetcualquierestacinpuedetransmitirsiemprequeelcableseencuentrelibreenTokenringcadaestacintienequeesperarsuturno.EthernetutilizauncanalnicodedifusinTokenringutilizaenlacespuntoapuntoentrecadaestacinylasiguiente.TokenringtienesiempreunaestacinmonitorquesupervisaelbuenfuncionamientodelaredenEthernetningunaestacintienemayorautoridadqueotra.Segnestacomparacin,laconclusinmsevidenteesque,aigualesvelocidadesdetransmisin,TokenringsecomportarmejorenentornosdealtacargayEthernet,enredesconpocotrfico.

EnlasredesEthernet,cuandounaestacinenvaunmensajeaotra,norecibeningunaconfirmacindequelaestacindestinohayarecibidosumensaje.Unaestacinpuedeestar enviandopaquetesEthernet a otra que est desconectadayno advertir que los paquetes se estnperdiendo.Lascapassuperiores(ymsconcretamente,TCP)sonlasencargadasdeasegurarsequelatransmisinseharealizadodeformacorrecta.

ElprotocolodecomunicacinqueutilizanestasredeseselCSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect,accesomltiplecon deteccin de portadora y deteccin de colisiones). Esta tcnica de control de acceso a la red ha sido normalizada constituyendo elestndarIEEE802.3.VeamosbrevementeelfuncionamientodeCSMA/CD:

Cuandounaestacinquieretransmitir,primeroescuchaelcanal(deteccindeportadora).Siestlibre,transmiteperosiestocupado,esperauntiempoyvuelveaintentarlo.

Sin embargo, unavezqueuna estacinhadecidido comenzar la transmisinpuededarse el casodequeotra estacinhayatomado lamismadecisin, basndose en que el canal estaba libre cuando ambas lo comprobaron.Debido a los retardos depropagacinenelcable,ambassealescolisionarnynosepodrcompletarlatransmisindeningunadelasdosestaciones.Lasestacionesqueestntransmitiendoloadvertirn(deteccindecolisiones)einterrumpirninmediatamentelatransmisin.Despusesperarnuntiempoaleatorioyvolvernaintentarlo.Siseproduceunanuevacolisin,esperarneldobledeltiempoanteriorylointentarndenuevo.Deestamanera,sevareduciendolaprobabilidaddenuevascolisiones.

Debemos recordar que el canal es nico y por lo tanto todas las estaciones tienen que compartirlo. Slo puede estar una estacintransmitiendoencadamomento,sinembargopuedenestarrecibiendoelmensajemsdeuna.

Nota:Laexistenciadecolisionesenunarednoindicaqueexistaunmalfuncionamiento.LascolisionesestndefinidasdentrodelprotocoloEthernetynodebenserconsideradascomounasituacinanmala.Sinembargo,cuandoseproduceunacolisinelcanalsedesaprovechaporqueningunaestacinlogratransmitirenesemomento.Debemostratardereducirelnmerodecolisionesqueseproducenenunared.Estoseconsigueseparandogruposdeordenadoresmedianteunswitchounrouter.PodemosaveriguarlascolisionesqueseproducenenunaredobservandoelcorrespondienteLEDdenuestrohub.

Direccionesfsicas

Cmo sabe una estacin que un mensaje es para ella? Est claro, que hay que distinguir unas estaciones de otras utilizando algnidentificador.Estoesloqueseconocecomodireccionesfsicas.

LosadaptadoresEthernettienenasignadaunadireccinde48bitsdefbricaquenosepuedevariar.Losfabricantesnosgarantizanquenopuedehaberdostarjetasderedconlamismadireccinfsica.Siestollegaseaocurrirdentrodeunamismaredlacomunicacinsevolveraimposible.Lostresprimerosbytescorrespondenalfabricante(nopuedehaberdosfabricantesconelmismoidentificador)ylostresltimosalnmerodeserie(nopuedehaberdostarjetasdelmismofabricanteconelmismonmerodeserie).Porejemplo,

5D:1E:23:10:9F:A3

Losbytes5D:1E:23identificanalfabricanteylosbytes10:9F:A3alnmerodeseriedelfabricante5D:1E:23

Nota:Loscomandosipconfig/all|moreywinipcfgmuestranladireccinfsicadenuestratarjetaderedEthernet.Observequeestoscomandospuedenrecogertambininformacinrelativaaladaptadorvirtual"PPPAdapter"(secorrespondeconelmdemoadaptadorRDSI)ademsdelareferentealatarjetaderedreal.

Notodaslasdireccionesrepresentanamquinasaisladas,algunasdeellasseutilizanparaenviarmensajesdemultidifusin.Estoes,enviarunmensajeavariasmquinasalavezoatodaslasmquinasdelared.Ethernetpermitequeelmismomensajepuedaserescuchadopormsdeunamquinaalavez.

Formatodelatrama

La comunicacin entre una estacin y otra a travs de una redEthernet se realiza enviando tramasEthernet. Elmensaje que se quieretransmitirsedescomponeenunaomstramasconelsiguienteformato:

8bytes 6bytes 6bytes 2bytes 641500bytes 4bytes

Prembulo DireccinfsicadestinoDireccinfsica

origenTipodetrama Datosdelatrama CRC

Lasdireccionesorigenydestinosonlasdireccionesfsicasdelosadaptadoresdereddecadaordenador.ElcampoTipodetramaindicaelformatodelosdatosquesetransfierenenelcampoDatosdelatrama.Porejemplo,paraundatagramaIPseutilizaelvalorhexadecimalde0800yparaunmensajeARPelvalor0806.Todoslosmensajes(datagramas)queseenvenenlacapasiguienteirnencapsuladosenunaomstramasEthernetutilizandoelcampoDatosdelatrama.YestomismoesaplicableparacualquierotrotipodereddistintaaEthernet.Comonormageneral,cadamensajequetransmiteunacapasecolocaenelcampodatosdelacapaanterior.Aunqueesmuyfrecuentequeelmensajenoquepaenunasolatramayseutilicenvarias.

Velocidades

Ethernetpuedefuncionaratresvelocidades:10Mbps,100Mbps(FastEthernet)y1Gbps(1000Mbps).10MbpseslavelocidadparalaquesediseoriginalmenteelestndarEthernet.Sinembargo,estavelocidadsehamejoradoparaadaptarsealascrecientesexigenciasdelasredeslocales.Lavelocidadde100Mbpsesactualmentelamsutilizadaenlaempresa.Lasredesa1Gbpsestncomenzadoaverlaluzen

estosmomentosporloquetardarnuntiempoenimplantarseenelmercado(lospreciossontodavamuyaltos).

Paracrearunaredquetrabajea10Mbpsessuficienteconutilizarcablecoaxialobien,cablepartrenzadodecategora3osuperior.Sinembargo,esrecomendableutilizarcablespartrenzadodecategora5yconcentradoresconvelocidadesmixtas10/100Mbps.Deestaforma,en un futuro se podrn ir cambiando gradualmente los adaptadores de 10Mbps por unos de 100Mbps sin necesidad de instalar nuevocableado.

LamejoropcinactualmentepararedesnuevasesFastEthernet.Paraconseguirvelocidadesde100Mbpsesnecesarioutilizarcablepartrenzado conuna categoramnimade 5, un concentrador que soporte esta velocidady tarjetas de red de 100Mbps.Generalmente, loscablesUTPcumplenbienconsufuncinperoensituacionesconcretasquerequieranelmximorendimientodelaredoexistanmuchasinterferencias,puedesernecesariouncableadoSTP.

Tiposdeadaptadores

LasiguientetablaresumelosprincipalestiposdeadaptadoresEthernetenfuncindelcableadoylavelocidaddelared.(Tseutilizaparapartrenzado,FparafibrapticayXparaFastEthernet).

10Base5 10Base2 10BaseT 10BaseFP 100BaseTX 100BaseFX

Cableado Coaxial PartrenzadoParde

fibraptica Partrenzado2fibraspticas

Velocidad 10Mbps 100MbpsTopologa Bus EstrellaLongitudmximasegmento

500m 185m 100m 500m 100m 100m

Nodosporsegmento 100 30 2(unextremoeselhubyelotroelordenador)

Losadaptadorespuedensercompatiblesconvariosdelosestndaresanterioresdandolugaranumerosascombinaciones.Sinembargo,lohabitualesencontrarenelmercadotarjetasdereddetansloestosdostipos:

Tarjetasderedcombo.Tienen2conectores,unoparacablecoaxialyotroparaRJ45.Suvelocidadmximaesde10Mbpsporloque

soportan10Base2y10BaseT.LatarjetaderedRTL8029delfabricanteRealtekperteneceaestetipo.Estegrupodetarjetasderedtiendenadesaparecer(aligualqueelcablecoaxial).

Tarjetasdered10/100.TienensloconectorparaRJ45.Seadaptanalavelocidaddelared(10Mbpso100Mbps).Soncompatiblescon10BaseTy100BaseT.ComoejemplosdeestetiposeencuentranlastarjetasRealtekRTL8139y3COM3C905.


3.2ProtocolosdelascapasderedytransporteLosprotocolosquevamosadescribiracontinuacinnosepreocupanporelmediodetransmisin:danporhechoqueexisteunprotocolodelacapadeaccesoalmedioqueseencargadelenvoyrecepcindelospaquetesatravsdelmediodetransmisin.Parasufuncionamientorequierenalgunodelosprotocolosquehemosestudiadoenelapartadoanterior.

IPX/SPX

LafamiliadeprotocolosIPX/SPX(InternetworkPacketExchange/SequentialPacketExchange,intercambiodepaquetesentreredes/intercambiodepaquetessecuenciales)fuedesarrolladaporNovellaprincipiosdelosaos80.Gozdegranpopularidadduranteunos15aossibienactualmentehacadoendesuso.EstosprotocolosfueroncreadoscomopartedelsistemaoperativoderedNovellNetWare.Enunprincipiofueronprotocolospropietariosaunquemsadelantesecomenzaronaincorporaraotrossistemasoperativos:WindowslosincluyeconlosnombresdeProtocolocompatibleconIPX/SPXoTransportecompatibleNWLinkIPX/SPXsegnlasversiones.

IPX/SPXesenrutable:haceposiblelacomunicacinentreordenadorespertenecientesaredesdistintasinterconectadasporencaminadores(routers).LosprincipalesprotocolosdeIPX/SPXson,comosunombreindica,IPXySPX.Elprimeropertenecealacapaderedyseencargadelenvodelospaquetes(fragmentosdemensajes)atravsdelasredesnecesariasparallegarasudestino.SPXpertenecealacapadetransporte:gestionaelenvodemensajescompletosentrelosdosextremosdelacomunicacin.

LaestructuradeprotocolosIPX/SPXsecorrespondeengranmedidaconTCP/IP.SuconfiguracinesmssencillaqueenTCP/IPaunqueadmitemenoscontrolsobreeldireccionamientodelared.Elidentificadordecadapuestoenlaredesunnmerode6bytes,quecoincideconladireccinfsicadesuadaptador,seguidodeunnmerode6bytes,querepresentaladireccindelared.Porejemplo:44.45.EA.54.00.00:4C.34.A8.59(nodo:red).

AppleTalk

EselprotocolopropietariodeAppleutilizadoparainterconectarordenadoresMacintosh.Esunprotocoloenrutable.Elidentificadordecadapuestoesunnmerode1byteyeldecadared,unnmerode2bytes.Porejemplo,"50.8"representaelordenador8delared50.Sielnmerodepuestosenunaredessuperiora253hosts,seutilizanvariosnmerosderedescontiguosenlugardeslouno.Porejemplo,lared"100101"darcabidaa506hosts.Unhostconectadoalared"100101"tendrunadireccindelaforma"100.x".EnlaterminologadeApple,unaredseconocecomounazona.

NetBEUI

NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface,interfazdeusuarioextendidaparaNetBIOS)esunprotocolomuysencilloqueseutilizaenredespequeasdemenosde10ordenadoresquenorequieransalidaaInternet.Sufuncionamientosebasaenelenvodedifusionesatodoslosordenadoresdesured.Susdifusionesnoatraviesanlosencaminadoresanoserqueestnconfiguradosparadejarpasarestetrfico:esunprotocolonoenrutable.

Laventajadeesteprotocoloessusencillezdeconfiguracin:bastaconinstalarelprotocoloyasignarunnombreacadaordenadorparaquecomienceafuncionar.Sumayordesventajaessuineficienciaenredesgrandes(seenvanexcesivasdifusiones).

ActualmenteesunprotocoloexclusivodelasredesMicrosoft.FuediseadoparaofrecerunainterfazsencillaparaNetBIOS(esteprotocolotrabajaenlacapadeaplicacin,loestudiaremoscuandoveamoslasredesenWindows98).

TCP/IP

TCP/IP(TransportControlProtocol/InternetProtocol,protocolodecontroldetransporte/protocolodeInternet)eselestndarenlasredes.FuediseadoporelDepartamentodeDefensadelosEstadosUnidosafinalesdelosaos70parautilizarseenunaredresistenteabombas:aunquesedestruyesealgunalneadecomunicacinoencaminador,lacomunicacinpodraseguirfuncionandoporrutasalternativas.LosorprendentedeTCP/IPesquenofuepensadopararesistirelespionaje:losprotocolosoriginalestransmitenlascontraseasydatossincodificacinalguna.

TCP/IPeselprotocolodeInternet(enrealidad,esunafamiliadeprotocolos).Enlaactualidadeslaeleccinrecomendadaparacasitodaslasredes,especialmentesilaredtienesalidaaInternet.EnelrestodelcursonoscentraremosexclusivamenteenlasredesTCP/IP.

LosdosprotocolosprincipalesdeTCP/IPsonIP,pertenecientealacapadered,yTCP,pertenecientealacapadetransporte.EstosprotocolosseestudiandetalladamenteenelCursodeprotocolosTCP/IP.ElidentificadordecadapuestoesladireccinIP.UnadireccinIPesunnmerode4bytes.Porejemplo:194.142.78.95.Estenmerollevacodificadoladireccinderedyladireccindehost(ver

mscaradesubred).LasdireccionesIPseclasificanen:

Direccionespblicas.SonvisiblesdesdetodoInternet.Secontratantantascomonecesitemos.SonlasqueseasignanalosservidoresdeInternetquesirveninformacin24horasalda(porejemplo,unservidorweb).Direccionesprivadas.SonvisiblesslodesdeunaredinternaperonodesdeInternet.Seutilizanparaidentificarlospuestosdetrabajodelasempresas.Sepuedenutilizartantascomosenecesitennoesnecesariocontratarlas.


3.3FamiliadeprotocolosTCP/IP(VerCursodeprotocolosTCP/IP)

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