Conceptos Basicos Redes 7898

Conceptos bsicos de redesAutor: Felipe Hormazabal Alcaino[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes]

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1. Contenido de Mdulo[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/contenido-modulo]Este mdulo presenta los principios bsicos y la estructura de las comunicaciones enred.

Contenido del mdulo:

El mdulo esta compuesto por los siguientes tpicos o temas:* Seales y Protocolos* Interaccin de Protocolos* Redes Locales y Redes de area amplia* Banda Base y Banda Ancha* Comunicacines Half-Duplex y Full-Duplex* Segmentos y Backbone* Introduccin al Modelo OSI* La Capa Red* La Capa Transporte* La Capa Sesin* La Capa Presentacin* La Capa Aplicacin



2. Seales y Protocolos[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/senales-protocolos]Seales:

Los equipos se comuncan sobre una red de muchas formas y por muchas razones,pero mucho de lo que ocurre en la conexin no esta relaciona con la naturaleza delos datos que pasan por la red. En el momento en que los datos generados por elequipo transmisor alcanzan el cable o el medio, se han reducido a seales que sonnativas para ese medio de transmisin. Estas pueden ser seales electricas para uncable de cobre, pulsos de luz por fibra ptica u ondas infrarrojas. Estas sealesforman un cdigo que la interfaz de red en cada equipo que recibe los datosconvierte en datos binarios comprensibles para el Software. Luego, el equipotraduce el cdigo binario en informacin que puede ser usada de muchas formas.Protocolos:

Un protocolo de red puede ser relativamente simple o muy complejo. En algunoscasos, un protocolo es un cdigo simple, como ser un patrn de voltajes elctricos,que define el valor binario de un bit de datos: 0 y 1. El consepto es similar al delcdigo Morse, en el cual un patrn de puntos y rayas representa una letra delalfabeto. Los Protocolos ms complicados de red pueden proporsionar unadiversidad de servicios, incluyendo los siguientes:- Recepcin de Paquetes: La transmision de un mensaje emitido por el detinatariopara confirmar la recepcin de un paquete o paquetes. Un paquete es la unidadFundamental de datos transmitidos atraves de una LAN.

- Segmentacin: La divisin de una transmisin de datos extensa en segmentos losuficientemente pequeos para su transporte en forma de paquetes.- Control de Flujo: La generacin de mensajes en el sistema receptor, que instruyenal sistema emisor que aumente o disminuya la velocodad de la transmisin.- Deteccin de Errores: La inclucin de cdigos especiales en un paquete queutiliza el sistema receptor para verificar que el contenido de los paquetes no seda durante la transmisin.- Correccin de Errores: La generacin de mensajes en el sistema receptor, queinforman al emisor de paquetes especificos que se daaron y deben serretransmitidos.

- Comprensin de Datos: Mecanismo para la reduccin de la cantidad de datostransmitidos en la red eliminando informacin redundante.- Cifrado de Datos: Mecanismo para la proteccin de datos transmitidos en la redcifrndoos con una llave o clave conocida por el receptor.



3. Interaccin de Protocolos[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/interaccion-protocolos]Los Protocolos que operan en varias capas OSI se conocen a menudo como una pilade Protocolos. Loa protocolos que operan en un equipo en red trabajan paraproporcionar los servicios necesarios para una Aplicacion en particular. En terminosgenerales, los servicios proporcionados por los protocolos no son redundantes. Porejemplo, un protocolo en una capa proporciona un servicio en particular, losprotocolos en otras capas no proporcionan exactamente el mismo servicio. Losprotocolos en capas adyacentes en la pila proporcionan servicios para cada una delas capas, dependiendo de la direccin en que se transmiten los datos.

Como se muestra en la figura anterior, los datos en el sistema transmisor seoriginan en una aplicacin en la parte superior de la pila de protocolos y fluyenhacia abajo a traves de las capas. Cada protocolo proporciona un servicio a unprotocolo operando en la capa inferior. Al final de la pila de protocolos est elmedio de red, que lleva los datos hacia otro equipo en la red.



4. Redes de rea Local y Redes de rea Amplia[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/redes-area-local-redes-area-amplia]Una LAN es un grupo de equipos localizados en un rea relativamente pequeaconectados por un medio de transmisin comn. Cada uno de los equipos ydispositivos de comunicacin en una LAN se denomina nodo. Una LAN se caracterizapor tres atributos primarios: su topologa, su medio de transmisin y sus protocolos.La topologa es el patrn que se utiliza pata conectar los equipos. Con unatopologa de bus, el cable de red conecta un equipo con el siguente, formando unacadena. Con una topologa estrella. cada uno de los equipos est conectado a unnexo central llamdo hub o switch. Una topologa anillo es escencialmente untopologa bus con los dos extremos unidos.El medio de transmisin es la conexin fsica entre equipos. La topologa y el mediode transmisin usados en un equipo en particular, estn determinados por elprotocolo que esta operando en la capa enlace de datos del modelo OSI, como serEthernet o Token Ring. Ethernet, por ejemplo, admite muchas topologas y mediosde transmisin para una LAN, como ser cable UTP en una topologa estrella, se debeusar (en la mayoria de los casos) la misma topologa y medio de transmisin paratodos los equipos en la LAN. Existe hardware que permite la conexin detecnologas estrchamente relacionadas. No es posible, por ejemplo, conectar unequipo en una red bus Ethernet y hacer que ambos equipos participen en la mismaLAN.

En la mayoria de los casos, una LAN esta confinada a una sola rea, piso, o edificio.Para expandir la red fuera de esos limites, se puede conectar multiples LANs condispositivos denominados Routers. Permite formar una red interconectada ointernet, que es escencialmente, una red de redes. Un equipo en una LAN puedecomunicarse con sistemas en otra LAN debido a ese tipo de interconexin. Con laconexin de LANs es posible construir una red interconectada del tamao que senecesite. Muchas fuentes usan el termino red cuando describen una LAN, perotambien usan el mismo termino cuando se refieren a una red interconectada.

En muchos casos, una red interconectada est compuesta de LANs en ubicacionesremotas. Para conectar LANs de forma remota, se utiliza un tipo de conexin de reddistinta: una conexin WAN. Las conexines WAN usan lineas telefnicas, ondas deradio o cualquiera de muchas otras tecnologas. las conexines WAN normalmenteson conexines punto a punto, lo que significa que la conexin existe entre dossistemas. Son diferentes de las LANs, en que todos los sistemas estaninterconectados. Un ejemplo de una conexin WAN podra ser una compaa condos oficinas en ciudades distantes, cada una con su propia red LAN y conectadaspor la lnea telefnica. Cada extremo esta conectado a un Router y los Routers estanconectados a LANs individuales. Cualquier equipo en una LAN se puede comunicarcon cualquier equipo en el otro extremo del vnculo WAN o con un equipo en supropia LAN.



5. Banda Base y Banda Ancha[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/banda-base-banda-ancha]En muchos casos, las redes LAN usan un medio de transmisin compartido. El cableque conecta los equipos lleva una seal a la vez, y todos los sistemas se turnan parausarlo. Este tipo de red se denomina red en Banda Base. Para que una red en bandabase sea practica para varios equipos, los datos transmitidos por cada sistema sesubdividen en unidades llamadas paquetes. Si se pudiera observar un cable detransmisin en banda base y examinar la forma en que viajan las seales, se veriauna sucecin de paquetes generados por varios sistemas y destinados a otrossistemas. Cuando un equipo transmite un mensaje de correo electronico, porejemplo, este mensaje se puede dividir en varios paquetes y el equipo transmitecada paquete por separado. Si cuando todos los paquetes que costituyen unatransmisin en particular, alcanzan su destino, los equipos receptores unen laspiezas para formar el mansaje de correo electronico original. Esta es la base de unaconmutacin de paquetes.

La alternativa a una red de conmutacin de paquetes es una red de conmutacin decircuitos, en al que dos sistemas que necesitan comunicarse establecen una ruta atraves de la red que los conecta (denominada circuito) antes de transmitir lainformacin. Para hacer que la conmutacin de circuitos sea practica, las compaiasde telefono usan redes de banda ancha. Al contrario de una banda base, la bandaancha lleva multiples seales simultaneamente en un solo cable. Puede ser la queutiliza una compaia de T.V por cable. El servicio de televisin por cable instala unsolo cable dentro del hogar del usuario, pero ese nico cable transporta sealespara docenas de canales simultneamente, y proporciona tambien en algunos casosaccesos a internet. Si se tiene mas de un TV en el hogar, el hecho de poder ver unprograma de televisin distindo en cada TV, demuestra que el cable transportamltiples seales a la vez . Las tecnologas de banda ancha casi no se utilizan en lasredes de area local, pero son cada vez ms utilizadas como solucin en redes dearea amplia.



6. Comunicaciones Half-Duplex y Full duplex[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/comunicaciones-half-duplex-full-duplex]Cuando dos equipos se comunican en una LAN, la informacin viaja normalmente en una soladireccin a la vez, dado que las redes en bana base usadas por las redes LAN admiten solouna seal. Esto de denomina comunicacin half-duplex. En cambio dos sistemas que sepueden comunicar simultaneamente en dos direccines estm operando en modo full-duplex.El ejemplo ms comun de una red full-duplex es, una vez mas, el sistema telefnico. Ambasparte pueden hablar simultaneamente durante una llamada telefnica y cada parte puede or ala otra a la vez. Un ejemplo de un sistema de comunicacin half-duplex es la radio, como serlos radiotransmisores, en los que solo una parte puede transmitir a la vez, y cada parte debedecir "cambio", para indicar que ha terminado de transmitir y est pasando de modotransmisin a modo recepcin.



7. Segmentos y Backbone[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/segmentos-backbone]Cuando una red pequea comienza a crecer, es posible conectar redes LAN deforma temporal. Sin embargo, la construccin de una gran red empresarialconectando varias redes LAN es un proyecto complejo que requiere de unaplanificacin cuidadosa. Una de los diseos ms comunes para redes de este tipo esuna serie de segmentos LAN conectadas por medio de un Backbne o eje troncal. Eltrmino segmento a veces se utiliza como sinnimo de LAN o red para referirse a unconjunto de equipos conectados en red, pero en este contexto se refiere a una LANcompuesta de estaciones de trabajo y de otros dispositivos de usuario final, comoser las impresoras. Una red empresarial esta compuesta de muchas redes LAN,conectadas a otra LAN denominadas Backbone. El Backbone existe principalmentecomo un conducto que permite a los segmentos comunicarse entre si. Unaconfiguracin para un edificio de muchos pisos necesita de un segmento horizontalque conecte todas las estaciones de trabajo en cada piso y un Backbone en formavertical desde la parte superior del edificio hasta la planta baja que conecte todoslos segmentos.

Este tipo de configuracin incrementa la eficiencia de la red usando la red troncalpara llevar todo el trfico de una red a otra. Con esa configuracin los pauqtes nodeben atravesar ms de tres LANs. En cambio, si se conecta cada uno de lossegmentos horizontales a un segmento adyacente, en un enlace tipo cadena, lamayoria de los paquetes transmitidos entre redes tendran que viajar a travez demuchos ms segmentos para alcanzar su destino, sobrecargando los segmentosintermedios con trfico innecesario.



8. Introduccin al Modelo OSI[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/introduccion-modelo-osi]En 1983, Organizacin Internacional para la Estandarizacin (ISO), publicaron undocumento denominado "El modelo bsico de referencia para Interconexin deSistemas Abiertos". El modelo descrito en ese documento divide las funciones de redde un equipo en siete capaz, como se muestra en la siguiente figura. Originalmente,este estructura de siete capas estaba diseada para ser el modelo de una nueva pilade protocolos, pero esto no se materializ de forma comercial. En lugar de eso elmodelo OSI se utiliza con los protocolos de red existentes como una herramienta deenseanza y referencia.

La mayoria de los protocolos ms utilizados son anteriores al modelo OSI, por loque no tienen la estructura de siete capas. En muchos casos, los protocoloscombinan las funciones de dos o ms de las capas en el modelo, y los lmites entrelos protocolos a menudo no se adaptan a los lmites de las capas del modelo. Sinembargo, el modelo contina siendo una excelente herramienta para el estudio de lacomunicacin en red, y los profesionales frecuentemente hacen referencia afunciones y protocolos asociados con capas especificas.



9. La Capa Red[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/capa-red]A primera vista la capa red parece duplicar algunas funciones de la capa enlace dedatos. Sin embargo, esto no es as, dado que los protocolos de la capa red sonresponsables de las comunicacines fin a fin, mientras que los protocolos de capaenlace de datos funcionan solo en LAN local. Decir que los protocolos de la capa redson responsables por las comunicacines fin a fin significa el protocolo de la capared es responsable por el viaje de un paquete desde el sistema que lo cre hasta sudestino final. Dependiendo de la naturaleza de la red, los sitemas de origen ydestino pueden estar en la misma LAN o separados amiles de kilometros dedistancia, por Ejemplo, cuando se conecta un servidor a internet, los paquetes quecrea el equipo pueden pasar por docenas de redes antes de llegar a su destino. Elprotocolo de la capa Enlace de Datos puede cambiar muchas veces para adaptarce adocenas de redes, pero el protocolo de la capa red permanece intacto en todo elviaje.La unidad de datos creada por un protocolo de capa red, est compuesta por losdatos de la capa transporte adems del encabezado de red y se denomina"datagrama".



10. La Capa Transporte[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/capa-transporte]Los protocolos de la capa transporte proporcionan servicios que complementanaquellos proporcionados por la capa red. Los protocolos de la capa red y transporteque se usan para transmitir los datos se concideran frecuentemente un solocomponente, como en el caso del TCP/IP. Estos protolos incluyen TCP, que opera enla capa transporte, ademas de IP, que corre en la capa red. La mayoria de las suitesde protocolos proporcionan dos o ms protocolos en la capa transporte, los mismosque proporcionan diferentes niveles de servicios. La alternativa a TCP es el UserDatagram Protocol (UDP). El protocolo IPX tambien ofrece alternativas entreprotocolos de la capa transporte, incluyendo el Netware Core Protocol (NCP) y elSequenced Packet Exchange (SPX).



11. La Capa Sesin[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/capa-sesion]La Capa sesin es el punto en el que los protocolos que se utilizan actualmenteempiezan a diferir sustancialmente el modelo OSI. No existe protocolos especificospara la capa sesin como existen en las capas inferiores. Ms bien las funcines dela capa sesin estn integradas dentro de otros protocolos que tambien incluyenfunciones de las capas presentacin y Aplicacin. Las capas transporte, red, enlacede datos y fsica, estn destinadas a la transmisin apropiada de los datos por lared, pero los protocolos en la capa sesin y superior no estn involucrados en esaparte del proceso de comunicacines. La capa sesin proporciona 22 servicios,muchos de los cuales estn relacionados con las formas en que los sistemas en redintercambian la informacin. Los serviciosms importantes son el control de dilogoy la sepoaracin de dialogo.El intercambio de informacin entre dos sistemans en la red es llamado dilogo, y elcontrol de dilogo es la seleccin de un modo que los sistemas usaran para elintercambio de mensajes. Cuando el dilogo se inicia, los sitemas pueden elegir unode dos modos, modo alterno de dos vas (TWA) o modo simultneo de dos vas(TWS), los dos sistemas intercambian una seal de datos "menor/actividad", y solo alequipo que pose esta seal se lepermite la transmisin de datos. Esto elimina losproblemas generados por mensajes que se cruzan en transito. El modo TWS es mscomplejo, debido a que ambos sistemas pueden transmitir al mismo tiepo, inclusosimultneamente.



12. La Capa Presentacin[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/capa-presentacion]Existe solo una funcin de la capa Presentacin: La traduccin de las sintaxis entresistemas distintos. En algunos casos los equipos que se comunican a travs de unared usan diferentes sintaxis, y la capa presentacin les permite negociar unasintaxis comn para las comunicacines. Cuando los sistemas establecen unaconexin en la capa de presentacin, intercambian mensajes que contieneinformacin acerca de las sintaxis que tienen en comn, y juntos eligen la sintaxisque usaran durante la sesin. Ambos sistemas envueltos en una conexin tiene unasintaxis abstracta, que es su forma nativa de comunicacin. Los equipos que operanen diferentes plataformas pueden tener diferentes sintaxis abstractas. Durante elproceso de negociacin, los sitemas escogen una sintxis de transferencia, que esuna sintaxis alternativa que ambos tienen en comn. El sistema transmisor conviertesu sintaxis abstracta a la sintaxis de transferencia, y luego de la transmisin, elsistema receptor convierte la sintaxis de transferencia a su propia sintaxis abstracta.Cuando es necesario, los sistemas pueden seleccionar uan sintaxis de tranferenciaque proporciona servicios adicionales, como ser la comprensin de datos o elcifrado.

Algunos estandares de conversin y formato de texto, audio, video e imagen, son:ASCII, EBCDIC, Cifrado, conversin MIDI, MPEG, Quick Time, AVI, GIF, JPEG, PICT,TIFF.



13. La Capa Aplicacin[http://www.mailxmail.com/curso-conceptos-basicos-redes/capa-aplicacion]La capa Aplicacin es el punto de entrada que utilizan los programas para acceder almodelo OSI y utilizar los recursos de red. Verifican la disponibilidad de los recursosnecesarios para iniciar una sesin, vinculan la aplicacin al servicio o protocolocorrecto y sincronizan la transmisin de datos entre la aplicacin y si protocolo. Lamayoria de los protocolos en la capa aplicacin proporcionan servicios que utilizanlos programas para acceder a la red, como ser Simple Mail Transfer Protocol(SMTP),usado por muchos programas de correo electrnico para enviar mensajes decorreo. En algunos casos, como en el caso del File Transfer Protocol (FTP), elprotocolo de la capa aplicacin es un programa en simismo. Los protocolos de lacapa aplicacin frecuentemente incluyen las funciones de las capas sesin ypresentacin. Por lo tanto, una pila de protocolos tpica, est compuesta de cuatroprotocolos distintos que corren en la capa de aplicacin, transporte, red y enlace dedatos.

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Presentacin del curso1. Contenido de Mdulo2. Seales y Protocolos3. Interaccin de Protocolos4. Redes de rea Local y Redes de rea Amplia5. Banda Base y Banda Ancha6. Comunicaciones Half-Duplex y Full duplex7. Segmentos y Backbone8. Introduccin al Modelo OSI9. La Capa Red10. La Capa Transporte11. La Capa Sesin12. La Capa Presentacin13. La Capa Aplicacin

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