1. Introducción a Las Redes de Computadoras 2016 (1)

8/18/2019 1. Introducción a Las Redes de Computadoras 2016 (1)

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Introducción

Los últimos siglos han sido dominados, cada uno de ellos, poruna tecnología:

•

El siglo XVII, fue la época de los grandes sistemas mecánicosque acompañaron la Revolución Francesa.

•El siglo XIX, fue la era de las Máquinas a Vapor.

•El siglo XX y comienzos del XXI la tecnología clave ha sidola obtención, procesamiento y distribución de la información.


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La necesidad de las Redes (1/3)•

Motivos para usar una Red de Computadores:• Acceso compartido a recursos de almacenamiento y procesamientode información (Ejm.: Servidor de Archivos y Base de Datos)

LAN 1

Servidor de Archivos

LAN 2WAN

Base de Datos

LAN 3

Ejm.: Red Empresarial o Corportiva


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La necesidad de las Redes (3/3)

•¿Porqué desplegar redes alrededor del mundo?

•Los dispositivos pueden estar muy alejados•Conjunto de dispositivos que desean comunicarse endiferentes momentos.

•Solución: Red de Comunicaciones

“Computadoras

interconectadas todascontra todas no es

viable”


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Red de Computadores

Nodos de la Red de Comunicaciones

Estaciones de Red

12

6

7

“Una red de computadores es un sistema de comunicación de datos que

enlaza dos o mas computadores”

5

4

3

F

E

D

C

B

A


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•Dispositivos de red (Estaciones detrabajo, télefonos, cámaras devideo)

•Nodos de Conmutación(Switches, Routers)

•Líneas de Transmisión (Cobre,

F.O, medios inalámbricos)

Elementos de una Red


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Clasificación de las Redes

•Según laTecnología deTransmisión:

•Redes por Difusión óBroadcast

•Redes Punto a Punto

•Según la Escala o Tamaño:

•PAN•LAN•MAN•WAN•Internet

•Conmutación deCircuitos•

Conmutación dePaquetes


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Según la Tecnología de la Transmisión (1/5)

•Redes por Difusión ó Broadcast: Canal de comunicacióncompartido, donde los paquetes que envía una máquina son recibidos por todas las demás. Verifican campo de dirección, si le corresponde lo procesa.

•Redes de Área Local (LAN´s)

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C Datos

2 43Dir.

FísicaDestino

DatosDir.

FísicaOrigen

Ejem.: CSMA/CD

PDU: Tramaó Marco


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•Redes Punto a Punto: Muchas conexiones entre pares individuales demáquinas.• Paquetes pueden pasar por algunas máquinas intermedias.• Rutas de distinta longitud. Algoritmos de ruteo.

BA 1

6

5

4

Trayectoria deComunicaciones

entre A y B

2

3

Dir.IP

DestinoDatos

Dir.IP

Origen

PDU: Paquete



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Dir.IP

DestinoDatos

Dir.IP

Origen

Redes Punto a Punto


BA 1

6

5

42

3

Comparación de las Redes de Difusión y de Punto a Punto

1

C Datos

2 43

Redes de Difusión


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11Comparación de las Redes de Difusión y de Punto a Punto

Según la Tecnología de la Transmisión (4/5)Difusión (Broadcast) Punto a Punto

No necesita emplear algoritmos de routeo.

Los algoritmos de routing pueden llegar a ser

complejos. Se necesitan dos nives de control de

errorres: entre nodos intermedios y entre extremos.

Para que la estación reciba el mensaje debe

reconocer su dirección en el campo destino.

La información se recibe. Una vez leido el mensaje

se procesa si va dirigido a la estación, o se reenvía

si tiene un destino diferente.

Un único medio de transmisión debe soportar todos

los mensajes de la red, por lo que son necesarias

líneas de alta velocidad (10Mbps a 40Gbps).

Varias líneas de comunicación pueden funcionar en

paralelo, por lo que pueden usarse líneas de baja

velocidad (2Mbps a 1Gbps).

Los principales retardos son debidos a las esperas

para ganar el acceso al medio.

Los principales retardos son debidos a la

retransmisión del mensaje entre varios nodos

intermedios.

Se necesitaría duplicar las líneas en caso de que se

quiera asegurar la funcionalidad ante fallos.

La redundancia es inherente siempre que el número

de conexiones de cada nodo sea mayor que dos.

Los costes de cableado de la red son menores. Solo

es necesario una tarjeta de interface por estación.

Los costes de cableado son superiores y la estación

requiere al menos dos tarjetas de interfaces.


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12Comparación entre Redes LAN y Redes WAN


Redes LAN Redes WAN

Distancias inferiores a unos pocos kilometros. Distancia hasta miles de kilometros.

Velocidades típicas de 100Mbps a 10Gbps. Velocidades típicas de 2Mbps a 1Gbps.

Protocolos simples. Protocolos complejos.

Interconecta computadores que cooperan,

habitualmente formando un sistema distribuido.

Interconecta sistemas de computadores

independientes.

Suele emplear comunicaciones digitales sobre

cables propios.

Habitualmente usa circuitos de la red telefónica

para sus conexines.

Tasa de error baja ( 1 en 109) Tasa de error alta ( 1 en 10

5)

Suele emplear redes broadcast. Suele emplear enlaces punto a punto.Usa topologias lógicas en bus o en anillo y

topologias físicas en estrella.

Suele emplear estructura de interconexión parcial o

de estrella.

Suelen ser privadas y administradas por sus

propietarios.

Suelen ser públicas y administradas por empresas u

organizaciones nacionales.


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Redes Punto a Punto (1/4)

BA 1

4

Trayectoria de

Comunicacionesentre A y B

2

3

6

5

•Redes Punto a Punto de Conmutación de Circuitos:

Fases:

1. Establecimiento de la Conexión2. Transmisión de Datos3. Liberación de la Conexión.


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BA 1

42

3

6

5

•Redes Punto a Punto de Conmutación de Paquetes:

Trayectoria de

Comunicacionesentre A y B


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BA 1

42

3

6

5

Comparación de las Redes de Conmutación de Circuitos y

de Conmutación de Paquetes

BA 1

42

3

6

5

Conmutación de Circuitos Conmutación de Paquetes


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Comparación de las Redes de Conmutación de Circuitos yde Conmutación de Paquetes


Conmutación de Circuitos Conmutación de Paquetes

Es necesario establecer una comunicación con

trayectoria dedicada ente el origen y el destino. No existe fase de establecimiento.

Cada mensaje sigue la misma ruta; por lo tanto la

información llega en orden.

Los paquetes pueden no seguir la misma ruta, por

lo tanto es posible que lleguen en desorden.

La identificación del destino se da solo durante la

fase de establecimiento (CV).

Cada paquetes lleva la dirección completa del

destino y del origen.

Retardo de transmisiòn es despreciable.Transmisión de almacenamiento y reenvío en cada

nodo de conmutación.

Puede presentartse congestión durante el

establecimiento de una conexión.

Puede presentarse congestión en cada nodo de

conmutación.

Ante la caída de un nodo de conmutación se

bloquea la conexión. No existe bloqueo pero se incrementa el retardo.


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•Según la escala:•

Red de Área Local (LAN)•Puede abarcar una oficina, un edificio, o un campus.•Distancia máxima entre nodos unos pocos kilómetros.•Velocidades de transmisión típicas entre 10, 100Mbps, 1,10,40Gbps.•Topologías: Bus, Anillo, Estrella.•

Mecanismos de arbitraje para la transmisión.

•Red de Área Metropolitana (MAN)•Puede abarcar una ciudad entera.•Cobertura geográfica mayor que LAN.•

Tecnología similar a una LAN.•Transmisión de voz, vídeo y datos.•No contiene elementos de conmutación.•Estándar DBDQ Bus Dual de Cola Distribuida. IEEE 802.6

Según la escala (1/2)


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•Red de Área Amplia (WAN)•

Área geográfica extensa.•Puede abarcar una región, un país, un continente.•Posee 02 componentes: Las líneas de transmisión y elementos deconmutación.•Los hosts están comunicados a la subred a través de routers.•Envío de paquetes entre routers es store and forward.

Subred Routers

LAN

Hosts

Según la escala (2/2)


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Interconexión de Redes

G

= GATEWAY / COMPUERTA

TERMINAL/PC

TELEFONO

RED A

GRED B

G

G

RED C

G

FIBRA ÓPTICA

SATÉLITE

G

REDLOCALRED

LOCAL

PBX

“Una colección de redes interconectados es una interred”

•Internet:•Abarca el planeta entero.


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Estandarización de Redes

Para poder establecer una comunicación entre computadoras, oentre personas es necesario contar con una serie de normas queregulen dicho proceso.

¿Cómo eran antes los estandares?•Veían el funcionamiento interno de una PC•Eran estándares para Sistemas Cerrados.

¿Cómo son ahora los estándares?•

Especifican el funcionamiento de una PC en redes•Son estándares para Sistemas Abiertos.

•Los Sistemas Abiertos permiten que equipos de cualquierfabricante se interconecten.


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Principales OrganizacionesNormativas (1/6)

•Unión Internacional de Telecomunicaciones -UIT: Es miembro delas Naciones Unidas (ONU), y su misión es estandarizar lastelecomunicaciones internacionales.

¿Quiénes lo conforman?•Los representantes de los gobiernos.

•El Sector de Estandarización de Telecomunicaciones UIT-T (antesCCIT) tiene como objetivo estudiar y emitir recomendaciones sobre

aspectos técnicos relacionados con la telefonía, telegrafía ycomunicación de datos.


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•Organización Internacional de Estándares - ISO ( InternationalStandards Organization ): Es una agencia internacional de normasque estudia varias materias.

El Comité Técnico TC 97 de la ISO, encargado de las Tecnologíasde Información desarrolló el modelo OSI y las normas para cadacapa de esta arquitectura .

¿Quiénes lo conforman?•El 70% son instituciones de estándares gubernamentales.


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•Instituto Nacional de Estándares - ANSI (American NationalStandards Institute ): Es miembro representante de los EstadosUnidos en el ISO. Su objetivo principal trata sobre Redes LAN yWAN´s

•Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos- IEEE: Se ocupóde la Capa 1 y 2 del Modelo OSI y desarrolló las Normas IEEE 802para redes LAN´s


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•

Junta de Arquitectura de Internet - IAB (I nternet Archi tecture Board ) : Organización autónoma que tiene como misión coordinarla investigación y desarrollo de los protocolos TCP/IP e Internethttp://www.iab.org/.

Debido al éxito comercial del TCP/IP, en 1989 la IAB se reorganizóen dos grupos de trabajo:

•La Fuerza de Trabajo de Investigación Internet IRFT(I nternet Research Task Force) http://www.ietf.org/

•La Fuerza de Trabajo de Ingeniería Internet IETF (I nternetEngineer ing Task Force) http://www.irtf.org/


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•La documentación del trabajo en Internet, aparecen en una seriede reportes técnicos llamados Solicitudes de Comentarios deInternet o RFC.

•

Los RFC pueden ser estándares o simples propuestas sobreprotocolos y están numerados en orden cronológico.

•Estos se guardan en línea y pueden ser recuperados por cualquierinteresado.


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Ejemplos:•RFC 791 Corresponde al protocolo IP (versión 4)•RFC 793 Corresponde al protocolo TCP•RFC 2460 Corresponde al nuevo protocolo IP (versión 6)•

RFC 3031 Corresponde al “Multiprotocol Label SwitchingArchitecture” o MPLS (enero de 2001)

•Las principales organizaciones que reglamentan a la Internet son:UIT – T, ISO, IAB ( Junta de Arquitectura de Internet ).

•De todas ellas la mas importante es la IAB, a través de la IETFgenera los RFC.


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•Lo que se conoce hoy como Internet es en realidad un conjunto deredes independientes (de área local y área extensa) que se encuentranconectadas entre sí .

•Durante la Guerra Fría, Estados Unidos crea una red exclusivamente

militar, con el objetivo de que, en el hipotético caso de un ataque ruso,se pudiera tener acceso a la información militar desde cualquier puntodel país.

•Esta red se creó en 1969 y se llamó ARPANET.

•A finales de 1969, 04 hosts fueron conectados entre las distintasuniversidades del país.

La Historia de Internet (1/5)


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•

02 años después, ARPANET contaba con 40 hosts conectados .



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•La red se extendió con gran rapidez por todo el país, conectando auniversidades e instituciones de investigación y educación,organizaciones gubernamentales o no gubernamentales, y redes

privadas y comerciales.


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•Debido al crecimiento de la red, su sistema de comunicación se quedó

obsoleto.

• Entonces dos investigadores crearon el Protocolo TCP/IP, que seconvirtió en el estándar de comunicaciones dentro de las redesinformáticas.

•Las funciones militares se desligaron de ARPANET y se creó unanueva red llamada MILNET.

• La NSF (Fundación Nacional de Ciencias) crea su propia redinformática llamada NSFNET, que más tarde absorbe a ARPANET,creando así una gran red con propósitos científicos y académicos.



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•El desarrollo de las redes fue abismal, y se crean nuevas redes de libreacceso que más tarde se unen a NSFNET, formando el embrión de loque hoy conocemos como INTERNET.

1. Introducción a Las Redes de Computadoras 2016 (1)

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