Introduccin:

Prcticamente todos nos conectamos en red en algn momento, de hecho en el instante en

que revisas tu correo o una pgina especial estas conectado a una red gigante que es

ampliamente conocida como Internet.

Adems con la amplia difusin de las computadoras y por el hecho de convenir en muchas

ocasiones comprar una computadora nueva antes que actualizar una existente o por otros

motivos, se poseen varias PC en el hogar. Estas computadoras se las puede conectar entre

s. Ah ya tenemos otra conexin en red (que puede tener o no una conexin a Internet

compartida)

De esta forma podemos tener una red chiquita conectada a una gigante. Como podr

imaginar en este punto hay variada magnitud de redes. Las hay desde muy pequeas

como ser dos o tres computadoras conectadas entre s en un hogar, un poco ms grandes

como podra ser una red en un negocio o institucin, con varias computadoras conectadas

entre s con o sin una computadora central; redes mucho ms grandes como por ejemplo

la de una cadena de supermercados, etc.

1. RED INFORMATICA

Una red es un conjunto de equipos informticos conectados entre s por medio de

dispositivos fsicos que envan y reciben impulsos elctricos, ondas electromagnticas o

cualquier otro medio para el transporte de datos con la finalidad de compartir informacin y

recursos.

La red se compone de tres elementos:

1. Las propias computadoras.

2. La conexin fsica entre ellos. Compuesta por:

a) El medio fsico que transmite la informacin (lnea de telfono, cable, satlite).

b) Modem (MODulador-DEModulador), que es el aparato que convierte la

informacin desde el formato interno del ordenador al formato que use el medio de

transporte. En las redes locales la funcin del modem puede hacerla una tarjeta de red, en este caso la conexin entre las computadoras ser directa y no podr utilizarse la lnea

telefnica como antes.

3. Un programa de comunicaciones para permitir entenderse a los ordenadores

(Navegador). En este programa es donde se implementan los protocolos a los que se debe

ajustar el sistema para poder conectarse con la red sin importar el tipo de equipo ni el

sistema operativo con el que se est trabajando (Windows, Unix, MacOs, Linux).

Ver video como introduccin

2. REDES SEGN EXTENSIN

Generalmente se distinguen cuatro tipos de redes por su extensin:

1. LAN (Local Area Network) o redes de rea local, son redes de propiedad privada, de

hasta unos cuantos kilmetros de extensin. Por ejemplo una oficina o un centro educativo.

Se usan para conectar computadoras personales o estaciones de trabajo, con objeto de

compartir recursos e intercambiar informacin.

Estn restringidas en tamao, lo cual significa que el tiempo de transmisin, en el peor de

los casos, se conoce, lo que permite cierto tipo de diseos (deterministas) que de otro modo

podran resultar ineficientes. Adems, simplifica la administracin de la red. Suelen

emplear tecnologa de difusin mediante un cable sencillo al que estn conectadas todas las

mquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.

2. MAN (Metropolis Area Network) Son una versin mayor de la LAN y utilizan una

tecnologa muy similar. Actualmente esta clasificacin ha cado en desuso, normalmente

slo distinguiremos entre redes LAN y WAN.

3. WAN (Wide Area Network) Son redes que se extienden sobre un rea geogrfica

extensa. Contiene una coleccin de mquinas dedicadas a ejecutar los programas de

usuarios (hosts). Estos estn conectados por la red que lleva los mensajes de un host a otro.

Estas LAN de host acceden a la subred de la WAN por un router. Suelen ser por tanto redes

punto a punto. Se pueden establecer WAN en sistemas de satlite o de radio en tierra en los

que cada encaminador tiene una antena con la cual poder enviar y recibir la informacin.

Por su naturaleza, las redes de satlite sern de difusin

4. PAN (Personal Area Network). Es una red de computadoras usada para la comunicacin

entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

3. REDES SEGUN TECNOLOGIA DE TRANSMISION

1. Redes Broadcast: Todas las mquinas de la red comparten el mismo canal de

comunicacin. Cada paquete enviado por cualquier mquina es recibido por todas las de la

red.

2. Redes punto a punto: En estas redes los paquetes a veces tienen que pasar por hosts

intermedios, por lo que es necesario el uso de un router para la creacin de las rutas.

4. REDES SEGUN SU TOPOLOGIA

Bus: Esta topologa permite que todas las estaciones reciban la informacin que se

transmite, una estacin transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en un cable con

un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. Todos

los nodos de la red estn unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable".

Tanto Ethernet como Local Talk pueden utilizar esta topologa.

El bus es pasivo, no se produce regeneracin de las seales en cada nodo. Los nodos en una

red de "bus" transmiten la informacin y esperan que sta no vaya a chocar con otra

informacin transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una

pequea cantidad de tiempo al azar, despus intenta retransmitir la informacin.

Estrella: Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza

todas las funciones de la red, adems acta como amplificador de los datos.

La red se une en un nico punto, normalmente con un panel de control centralizado, como

un concentrador de cableado. Los bloques de informacin son dirigidos a travs del panel

de control central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de

control que monitorea el trfico y evita las colisiones y una conexin interrumpida no

afecta al resto de la red.

Mixta: El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar

combinaciones de redes hbridas.

Anillo en Estrella: Esta topologa se utiliza con el fin de facilitar la administracin de la

red. Fsicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a

nivel lgico, la red es un anillo.

"Bus" en Estrella: El fin es igual a la topologa anterior. En este caso la red es un "bus" que

se cablea fsicamente como una estrella por medio de concentradores.

Estrella Jerrquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes

locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red

jerrquica.

Anillo: Las estaciones estn unidas unas con otras formando un crculo por medio de un

cable comn. El ltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las

seales circulan en un solo sentido alrededor del crculo, regenerndose en cada nodo. Con

esta metodologa, cada nodo examina la informacin que es enviada a travs del anillo. Si

la informacin no est dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La

desventaja del anillo es que si se rompe una conexin, se cae la red completa.

rbol: Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisin por cable, sobre la cual

podran basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. Tambin se ha

utilizado en aplicaciones de redes locales analgicas de banda ancha.

5. MODELOS OSI

El modelo de interconexin de sistemas abiertos, tambin llamado OSI (en ingls open

system interconnection) es el modelo de red descriptivo creado por la Organizacin

Internacional para la Estandarizacin en el ao 1984. Es decir, es un marco de referencia

para la definicin de arquitecturas de interconexin de sistemas de comunicaciones.

Capas del modelo OSI

1. Capa fsica

Es la encargada de transmitir los bits de informacin por la lnea o medio utilizado para la

transmisin. Se ocupa de las propiedades fsicas y caractersticas elctricas de los diversos

componentes, de la velocidad de transmisin, si esta es unidireccional o bidireccional

(simplex, duplex o flull-duplex).

Tambin de aspectos mecnicos de las conexiones y terminales, incluyendo la

interpretacin de las seales elctricas.

Como resumen de los cometidos de esta capa, podemos decir que se encarga de transformar

un paquete de informacin binaria en una sucesin de impulsos adecuados al medio fsico

utilizado en la transmisin. Estos impulsos pueden ser elctricos (transmisin por cable),

electromagnticos (transmisin wireless) o luminosos (transmisn ptica). Cuando acta en

modo recepcin el trabajo es inverso, se encarga de transformar estos impulsos en paquetes

de datos binarios que sern entregados a la capa de enlace.

2. Capa de enlace

Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia y desde la capa fsica a la capa de

red. Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular.

Esta capa define como son los cuadros, las direcciones y las sumas de control de los

paquetes Ethernet.

Adems del direccionamiento local, se ocupa de la deteccin y control de errores ocurridos

en la capa fsica, del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y

fiabilidad de la transmisin. Para esto agrupa la informacin a transmitir en bloques, e

incluye a cada uno una suma de control que permitir al receptor comprobar su

integridad. Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor. Si algn datagrama

se ha corrompido se enva un mensaje de control al remitente solicitando su reenvo.

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas:

Control lgico de enlace LLC: define la forma en que los datos son transferidos sobre el

medio fsico, proporcionando servicio a las capas superiores.

Control de acceso al medio MAC: Esta subcapa acta como controladora del hardware

subyacente (el adaptador de red). De hecho el controlador de la tarjeta de red es

denominado a veces "MAC driver", y la direccin fsica contenida en el hardware de la

tarjeta es conocida como direccin. Su principal consiste en arbitrar la utilizacin del medio

fsico para facilitar que varios equipos puedan competir simultneamente por la utilizacin

de un mismo medio de transporte. El mecanismo CSMA/CD ("Carrier Sense Multiple

Access with Collision Detection") utilizado en Ethernet es un tpico ejemplo de esta

subcapa.

3. Capa de Red

Esta capa se ocupa de la transmisin de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno

en la direccin adecuada tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como

Internet, pero no se ocupa para nada de los errores o prdidas de paquetes. Define la

estructura de direcciones y rutas de Internet. A este nivel se utilizan dos tipos de

paquetes: paquetes de datos y paquetes de actualizacin de ruta. Como consecuencia esta

capa puede considerarse subdividida en dos:

Transporte: Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario). Utiliza los

paquetes de datos. En esta categora se encuentra el protocolo IP.

Conmutacin: Esta parte es la encargada de intercambiar informacin de conectividad

especfica de la red. Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician

de estos paquetes de actualizacin de ruta. En esta categora se encuentra el protocolo

ICMP responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisin y de un

modo especial de eco que puede comprobarse mediante ping.

Los protocolos ms frecuentemente utilizados en esta capa son dos: X.25 e IP.

4. Capa de Transporte

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza

del envo de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisin para

asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesin en trozos

(datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envo.

Durante la recepcin, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es

responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. Tambin puede

funcionar en sentido inverso multiplexando una conexin de transporte entre diversas

conexiones de datos. Este permite que los datos provinientes de diversas aplicaciones

compartan el mismo flujo hacia la capa de red.

Un ejemplo de protocolo usado en esta capa es TCP, que con su homlogo IP de la capa de

Red, configuran la suite TCP/IP utilizada en Internet, aunque existen otros como UDP, que

es una capa de transporte utilizada tambin en Internet por algunos programas de

aplicacin.

5. Capa de Sesin

Es una extensin de la capa de transporte que ofrece control de dilogo y sincronizacin,

aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

6. Capa de Presentacin

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza

del envo de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisin para

asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesin en trozos

(datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envo.

Durante la recepcin, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es

responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. Tambin puede

funcionar en sentido inverso multiplexando una conexin de transporte entre diversas

conexiones de datos. Este permite que los datos provinientes de diversas aplicaciones

compartan el mismo flujo hacia la capa de red.

Esta capa se ocupa de los aspectos semnticos de la comunicacin, estableciendo los

arreglos necesarios para que puedan comunicar mquinas que utilicen diversa

representacin interna para los datos. Describe como pueden transferirse nmeros de coma

flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemticos.

En teora esta capa presenta los datos a la capa de aplicacin tomando los datos recibidos y

transformndolos en formatos como texto imgenes y sonido. En realidad esta capa puede

estar ausente, ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

7. Capa de Aplicacin

Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacin (navegadores,

clientes de correo, terminales remotos, transferencia de ficheros etc). Esta capa implementa

la operacin con ficheros del sistema. Por un lado interactan con la capa de presentacin y

por otro representan la interfaz con el usuario, entregndole la informacin y recibiendo los

comandos que dirigen la comunicacin.

Algunos de los protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP, SMTP,

POP, IMAP etc.

En resumen, la funcin principal de cada capa es:

Aplicacin El nivel de aplicacin es el destino final de los datos donde se

proporcionan los servicios al usuario.

Presentacin Se convierten e interpretan los datos que se utilizarn en el

nivel de aplicacin.

Sesin Encargado de ciertos aspectos de la comunicacin como el

control de los tiempos.

Transporte Transporta la informacin de una manera fiable para que

llegue correctamente a su destino.

Red Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino

eligiendo la ruta ms efectiva.

Enlace Enlace de datos. Controla el flujo de los mismos, la

sincronizacin y los errores que puedan producirse.

Fsico Se encarga de los aspectos fsicos de la conexin, tales como

el medio de transmisin o el hardware.

6. MODELO TCP/IP

El modelo TCP/IP es un modelo de descripcin de protocolos de red creado en la dcada de

1970 por DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Evolucion de ARPANET, el cual fue la primera red de rea amplia y predecesora de

Internet. EL modelo TCP/IP se denomina a veces como Internet Model, Modelo DoD o

Modelo DARPA.

El modelo TCP/IP, describe un conjunto de guas generales de diseo e implementacin de

protocolos de red especficos para permitir que una computadora pueda comunicarse en una

red. TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo especificando como los datos

deberan ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos por el

destinatario. Existen protocolos para los diferentes tipos de servicios de comunicacin entre

computadoras.

Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos computadoras, se deben llevar a

cabo muchos procedimientos separados.

El resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o

niveles resulta ms sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software de

comunicaciones modular.

Las capas estn jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El nmero de

capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada tipo de red.

Sin embargo, en cualquier red, la misin de cada capa es proveer servicios a las capas

superiores hacindoles transparentes el modo en que esos servicios se llevan a cabo. De

esta manera, cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior,

a quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve resultados.

Capa de aplicacin: Es el nivel mas alto, los usuarios llaman a una aplicacin que acceda

servicios disponibles a travs de la red de redes TCP/IP. Una aplicacin interacta con uno

de los protocolos de nivel de transporte para enviar o recibir datos. Cada programa de

aplicacin selecciona el tipo de transporte necesario, el cual puede ser una secuencia de

mensajes individuales o un flujo continuo de octetos. El programa de aplicacin pasa los

datos en la forma requerida hacia el nivel de transporte para su entrega.

Capa de transporte: La principal tarea de la capa de transporte es proporcionar la

comunicacin entre un programa de aplicacin y otro. Este tipo de comunicacin se conoce

frecuentemente como comunicacin punto a punto. La capa de transporte regula el flujo de

informacin. Puede tambin proporcionar un transporte confiable, asegurando que los datos

lleguen sin errores y en secuencia. Para hacer esto, el software de protocolo de transporte

tiene el lado de recepcin enviando acuses de recibo de retorno y la parte de envo

retransmitiendo los paquetes perdidos. El software de transporte divide el flujo de datos que

se est enviando en pequeos fragmentos (por lo general conocidos como paquetes) y pasa

cada paquete, con una direccin de destino, hacia la siguiente capa de transmisin. Aun

cuando en el esquema anterior se utiliza un solo bloque para representar la capa de

aplicacin, una computadora de propsito general puede tener varios programas de

aplicacin accesando la red de redes al mismo tiempo. La capa de transporte debe aceptar

datos desde varios programas de usuario y enviarlos a la capa del siguiente nivel. Para

hacer esto, se aade informacin adicional a cada paquete, incluyendo cdigos que

identifican qu programa de aplicacin enva y qu programa debe recibir, as como una

suma de verificacin para verificar que el paquete ha llegado intacto y utiliza el cdigo de

destino para identificar el programa de aplicacin en el que se debe entregar.

Capa Internet: La capa Internet maneja la comunicacin de una mquina a otra. sta

acepta una solicitud para enviar un paquete desde la capa de transporte, junto con una

identificacin de la mquina, hacia la que se debe enviar el paquete. La capa Internet

tambin maneja la entrada de datagramas, verifica su validez y utiliza un algoritmo de ruteo

para decidir si el datagrama debe procesarse de manera local o debe ser transmitido. Para el

caso de los datagramas direccionados hacia la mquina local, el software de la capa de red

de redes borra el encabezado del datagrama y selecciona, de entre varios protocolos de

transporte, un protocolo con el que manejar el paquete. Por ltimo, la capa Internet enva

los mensajes ICMP de error y control necesarios y maneja todos los mensajes ICMP

entrantes.

Capa de interfaz de red: El software TCP/IP de nivel inferior consta de una capa de

interfaz de red responsable de aceptar los datagramas IP y transmitirlos hacia una red

especfica. Una interfaz de red puede consistir en un dispositivo controlador (por ejemplo,

cuando la red es una red de rea local a la que las mquinas estn conectadas directamente)

o un complejo subsistema que utiliza un protocolo de enlace de datos propios (por ejemplo,

cuando la red consiste de conmutadores de paquetes que se comunican con anfitriones

utilizando HDLC).

7. IP (PROTOCOLO DE INTERNET)

Cada computadora que se conecta a Internet se identifica por medio de una direccin IP.

sta se compone de 4 campos comprendidos entre el 0 y el 255 ambos inclusive y

separados por puntos.

No est permitido que coexistan en la Red dos computadoras distintos con la misma

direccin, puesto que de ser as, la informacin solicitada por uno de los computadoras no

sabra a cul de ellos dirigirse.

Dicha direccin es un nmero de 32 bit y normalmente suele representarse como cuatro

cifras de 8 bit separadas por puntos.

La direccin de Internet (IP Address) se utiliza para identificar tanto al computador en

concreto como la red a la que pertenece, de manera que sea posible distinguir a los

computadoras que se encuentran conectados a una misma red.

Con este propsito, y teniendo en cuenta que en Internet se encuentran conectadas redes de

tamaos muy diversos, se establecieron tres clases diferentes de direcciones, las cuales se

representan mediante tres rangos de valores:

Clase A: Son las que en su primer byte tienen un valor comprendido entre 1 y 126,

incluyendo ambos valores. Estas direcciones utilizan nicamente este primer byte para

identificar la red, quedando los otros tres bytes disponibles para cada uno de los

computadores que pertenezcan a esta misma red. Esto significa que podrn existir ms de

diecisis millones de computadoras en cada una de las redes de esta clase. Este tipo de

direcciones es usado por redes muy extensas, pero hay que tener en cuenta que slo puede

haber 126 redes de este tamao.

Clase B: Estas direcciones utilizan en su primer byte un valor comprendido entre 128 y

191, incluyendo ambos. En este caso el identificador de la red se obtiene de los dos

primeros bytes de la direccin, teniendo que ser un valor entre 128.1 y 191.254 (no es

posible utilizar los valores 0 y 255 por tener un significado especial). Los dos ltimos bytes

de la direccin constituyen el identificador del host permitiendo, por consiguiente, un

nmero mximo de 64516 computadoras en la misma red.

Clase C: En este caso el valor del primer byte tendr que estar comprendido entre 192 y

223, incluyendo ambos valores. Este tercer tipo de direcciones utiliza los tres primeros

bytes para el nmero de la red, con un rango desde 192.1.1 hasta 223.254.254. De esta

manera queda libre un byte para el computador, lo que permite que se conecten un mximo

de 254 computadoras en cada red. Estas direcciones permiten un menor nmero de

computadoras que las anteriores, aunque son las ms numerosas pudiendo existir un gran

nmero redes de este tipo (ms de dos millones).

Clase D: Las direcciones de esta clase estn reservadas para multicasting que son usadas

por direcciones de computadores en areas limitadas.

Clase E: Son direcciones que se encuentran reservadas para su uso futuro.

TABLA DE DIRECCIONES IP DE INTERNET.

Clase Primer byte Identificacin de

red

Identificacin de

hosts

Nmero de

redes

Nmero de

hosts

A 1 - 126 1 byte 3 byte 126 16.387.064

B 128 - 191 2 byte 2 byte 16.256 64.516

C 192 - 223 3 byte 1 byte 2.064.512 254

En la clasificacin de direcciones anterior se puede notar que ciertos nmeros no se usan.

Algunos de ellos se encuentran reservados para un posible uso futuro, como es el caso de

las direcciones cuyo primer byte sea superior a 223 (clases D y E, que an no estn

definidas), mientras que el valor 127 en el primer byte se utiliza en algunos sistemas para

propsitos especiales.

Tambin es importante notar que los valores 0 y 255 en cualquier byte de la direccin no

pueden usarse normalmente por tener otros propsitos especficos.

El nmero 0 est reservado para las mquinas que no conocen su direccin, pudiendo

utilizarse tanto en la identificacin de red para mquinas que an no conocen el nmero de

red a la que se encuentran conectadas, en la identificacin de computador para mquinas

que an no conocen su nmero dentro de la red, o en ambos casos.

El nmero 255 tiene tambin un significado especial, puesto que se reserva para el

broadcast. El broadcast es necesario cuando se pretende hacer que un mensaje sea visible

para todos los sistemas conectados a la misma red. Esto puede ser til si se necesita enviar

el mismo datagrama a un nmero determinado de sistemas, resultando ms eficiente que

enviar la misma informacin solicitada de manera individual a cada uno. Otra situacin

para el uso de broadcast es cuando se quiere convertir el nombre por dominio de un

ordenador a su correspondiente nmero IP y no se conoce la direccin del servidor de

nombres de dominio ms cercano.

Lo usual es que cuando se quiere hacer uso del broadcast se utilice una direccin

compuesta por el identificador normal de la red y por el nmero 255 (todo unos en binario)

en cada byte que identifique al computador. Sin embargo, por conveniencia tambin se

permite el uso del nmero 255.255.255.255 con la misma finalidad, de forma que resulte

ms simple referirse a todos los sistemas de la red.

El broadcast es una caracterstica que se encuentra implementada de formas diferentes

dependiendo del medio utilizado, y por lo tanto, no siempre se encuentra disponible.

8. IP (Internet Protocol) versin 6:

La nueva versin del protocolo IP recibe el nombre de IPv6, aunque es tambin conocido comnmente como IPv6 (Protocolo de Internet de Nueva Generacin). El nmero de versin de este protocolo es el 6 frente a la versin 4 utilizada hasta entonces, puesto que la versin 5 no pas de la fase experimental. Los cambios que se introducen en esta nueva versin son muchos y de gran importancia, aunque la transicin desde la versin 4 no debera ser problemtica gracias a las caractersticas de compatibilidad que se han incluido en el protocolo. IPv6 se ha diseado para solucionar todos los problemas que surgen con la versin anterior, y adems ofrecer soporte a las nuevas redes de alto rendimiento (como ATM, Gigabit Ethernet y otros)

Una de las caractersticas ms llamativas es el nuevo sistema de direcciones, en el cual se pasa de los 32 a los 128 bit, eliminando todas las restricciones del sistema actual. Otro de los aspectos mejorados es la seguridad, que en la versin anterior constitua uno de los mayores problemas. Adems, el nuevo formato de la cabecera se ha organizado de una manera ms efectiva, permitiendo que las opciones se siten en extensiones separadas de la cabecera principal.

Formato de la cabecera: El tamao de la cabecera que el protocolo IPv6 aade a los datos es de 320 bit, el doble que en la versin 4. Sin embargo, esta nueva cabecera se ha simplificado con respecto a la anterior. Algunos campos se han retirado de la misma, mientras que otros se han convertido en opcionales por medio de las extensiones. De esta manera los routers no tienen que procesar parte de la informacin de la cabecera, lo que permite aumentar de rendimiento en la transmisin. El formato completo de la cabecera sin las extensiones es el siguiente:

Versin: Nmero de versin del protocolo IP, que en este caso contendr el valor 6. Tamao: 4 bit.

Prioridad: Contiene el valor de la prioridad o importancia del paquete que se est enviando con respecto a otros paquetes provenientes de la misma fuente. Tamao: 4 bit.

Etiqueta de flujo: Campo que se utiliza para indicar que el paquete requiere un tratamiento especial por parte de los routers que lo soporten. Tamao: 24 bit.

Longitud: Es la longitud en bytes de los datos que se encuentran a continuacin de la cabecera. Tamao: 16 bit.

Siguiente cabecera: Se utiliza para indicar el protocolo al que corresponde la cabecera que se sita a continuacin de la actual. El valor de este campo es el mismo que el de protocolo en la versin 4 de IP. Tamao: 8 bit.

Lmite de existencia: Tiene el mismo propsito que el campo de la versin 4, y es un valor que disminuye en una unidad cada vez que el paquete pasa por un nodo. Tamao:8 bit.

Direccin de origen: El nmero de direccin del host que enva el paquete. Su longitud es cuatro veces mayor que en la versin 4. Tamao: 128 bit.

Direccin de destino: Nmero de direccin de destino, aunque puede no coincidir con la direccin del host final en algunos casos. Su longitud es cuatro veces mayor que en la versin 4 del protocolo IP. Tamao: 128 bit.

La segmentacin de una red es la divisin en subredes ms pequeas. En cada divisin, las

subredes primera y ltima no se usan (Actualmente la mayora del hardware ya soporta el

poder trabajar con ambas, primera y ltima pero deberemos de comprobarlo antes de hacer

uso de estas, estas tenan una aplicacin parecida al direccionamiento Ip donde la primera

identificaba la red y la ltima es de broadcast, en este caso la primera identificaba la subred

y la ltima se aplicaba al broadcast de subred), cabe aclarar que no se usan para asignar

direcciones IP a los equipos pero si se pueden usar para dividirlas en subredes ms

pequeas.

El concepto bsico de VLSM es muy simple: Se toma una red y se divide en subredes fijas,

luego se toma una de esas subredes y se vuelve a dividir tomando bits "prestados" de la

porcin de hosts, ajustndose a la cantidad de hosts requeridos por cada segmento de

nuestra red.

Por ejemplo, si tomamos la direccin de red 192.168.1.0/24 y la subdividimos usando una

mscara /26 tendremos 4 subredes (192.168.1.0/26, 192.168.1.64/26, 192.168.1.128/26 y

192.168.1.192/26). Supongamos que formamos un enlace serie entre dos routers y tomamos

para ello una de nuestras subredes (la 192.168.1.0/26): con esta mscara de subred sin

aplicar vlsm estaramos desperdiciando 60 direcciones utilizables (26 2 = 62, menos las 2 direcciones aplicadas a las interfaces de los routers nos da 60 hosts).

Ahora, si aplicamos vlsm a la subred anterior (la 192.168.1.0/26) y tomamos "prestados" 4

bits de la porcin de host tendramos otras 16 subredes /30 (192.168.1.0/30,

192.168.1.4/30, 192.168.1.8/30, 192.168.1.12/30, 192.168.1.16/30 y as sucesivamente

hasta la 192.168.1.60/30) cada una con un total de 4 direcciones totales pero solamente dos

direcciones utilizables y no se genera desperdicio. Finalmente podemos tomar cualquiera de

ellas, por ejemplo la 192.168.1.4/30 y aplicar las direcciones 192.168.1.5/30 y

192.168.1.6/30 a las interfaces de los routers.

OBSERVA EL VIDEO PARA ENTENDER MAS LA SEGMENTACIN

9. Componentes de una Red

Una red de computadoras consta de "hardware" y "software". En el "hardware" se

incluyen las tarjetas de interfaz de red y los cables que las unen y en el "software" se

encuentran los sistemas operativos del servidor, los protocolos de comunicacin y los

controladores de tarjetas de interfaz de la red.

Para seleccionar el sistema operativo hay que saber la manera en que la red est organizada.

Las redes se pueden organizar en: cliente-servidor, servidor de archivos y computacin par

a par. El "software" puede incorporar varias funciones de seguridad, proporciona los

protocolos de comunicacin y el manejo de la tarjeta de interfaz de la red. Entre ellos

podemos mencionar Microsoft Windows para trabajo en grupos, Microsoft Windows NT,

Novell NetWare y Artisoft LANtastic.

El medio fsico es el medio utilizado para conectar los equipos informticos que

constituyen la red. Existen dos tipos de medios:

Medio guiado

Medio no guiado

Medio guiado

En l se incluye el cable de metal (cobre, aluminio, etc.) y cable de fibra ptica. El cable

suele instalarse dentro de los edificios o conducciones subterrneas. Entre los cables de

metal se incluye el cable de par trenzado y el cable coaxial. Tambin hay disponible cable

de fibra ptica con uno o varios filamentos de fibras de plstico o cristal.

Los medios ms comunes en la actualidad son:

Cables

Las personas que tienen que instalar los cables para las redes tienen que tomar decisiones

importantes, tendrn que evaluar detenidamente las necesidades actuales y futuras y los

requisitos de las aplicaciones multimedio de alto ancho de banda, videoconferencia e

imgenes. Aunque muchas instituciones no pueden pagar lo que puede que necesiten en el

futuro, la instalacin de cable de tipo bajo limitar su crecimiento futuro. El cable y el

equipo del cable deben cumplir con:

Los requisitos de transmisiones actuales y futuros

Las caractersticas elctricas

La topologa

Cables de Cobre

Es una tecnologa relativamente barata, bien conocida y fcil de instalar. Es el cable que

suele elegirse en la mayora de las instalaciones de redes a pesar de sus caractersticas

elctricas que producen ciertas lmitaciones en la transmisin.

Limitaciones:

Es resistente al flujo de electrones, lo que limita la distancia de transmisin

Radia seales que pueden detectarse y le afecta la radiacin externa que puede

distorsionar las seales.

Los datos binarios se transmiten por el cable de cobre mediante la aplicacin de un

voltaje en un extremo y su recepcin en el otro. Existen tres tipos principales de cables de

cobre que se utilizan para transmitir seales digitales.

Cable plano

El cable de cobre plano consta de conductores de cobre rodeados por un aislante. Se

utiliza para conectar diversos dispositivos perifricos a distancias cortas y a bajas

velocidades binarias. Los cables serial con los que se conectan los modem o las impresoras

son de este tipo. El cable plano se ve afectado por diafona en distancias largas, por lo que

no sirve para las redes.

Par trenzado

El cable de par trenzado consta de conductores de ncleo de cobre rodeados por un

aislante. Se trenzan dos conductores juntos para formar un par y dicho par forma un circuito

por el que se pueden transmitir datos. Un cable es un haz que consta de uno o ms pares

trenzados rodeados por un aislante. El par trenzado no apantallado (UTP, Unshielded

Twisted-Pair) es habitual en la red telefnica. El par trenzado apantallado (STP, Shielded

Twisted-Pair) proporciona proteccin contra las interferencias. Este tipo de cable se utiliza

en Ethernet, red en anillo con paso de testigo y otras topologas de red.

En este tipo de cable se definen las siguientes categoras:

Categora 1 o CAT 1

Es el cable telefnico de par trenzado no apantallado tradicional por el que se puede

transmitir voz, pero no datos. La mayora del cable telefnico instalado antes de 1983 es de

esta categora.

Categora 2 o CAT 2

Es el cable de par trenzado no apantallado certificado para la transmisin de datos hasta

4 Mbps y similar al tipo 3 del sistema de cableado de IBM. Este cable tiene cuatro pares

trenzados.

Categora 3 o CAT 3

Admite velocidad de transmisin de 10 Mbps y es necesario para las topologas de red

en anillo con paso de testigo (4 Mbps) y Ethernet 10 Base a 10 Mbps. El cable tiene cuatro

pares y tres trenzas por cada pie.

Categora 4 o CAT 4

Est certificado para velocidades de transmisin de 16 Mbps y es la calidad inferior

aceptable para topologas de red en anillo con paso de testigo a 16 Mbps. El cable tiene

cuatro pares.

Categora 5 o CAT 5

Es cable de cobre de par trenzado a cuatro hilos de 100 ohm, que puede transmitir datos

hasta 100 Mbps para admitir las tecnologas ms recientes como Fast Ethernet y ATM. El

cable tiene una baja capacidad y presenta una baja diafona.

Categora 5e o CAT 5e

Es una versin mejorada sobre el de nivel 5. Sus caractersticas son similares al CAT 5 y es

compatible con transmisin de hasta 10MHz. Es ms adecuado para operaciones con

Gigabit Ethernet y es una excelente opcin para red 1000BASE T.

Categora 6 o CAT 6

Es una propuesta de par trenzado sin blindar que puede soportar hasta 250 MHz de

transmisin. Se trata de la sexta generacin del cable Ethernet. Este cable con alambres de

cobre puede soportar velocidades de 1 GB. CAT 6 es compatible con el CAT 5e, CAT 6 y

CAT 3. Es adecuado para redes 1000BASE T, 100BASE T y 10BASE T y posee estrictas

reglas acerca del ruido del sistema y la diafona.

Categora 7 o CAT 7

Es otro proyecto de norma que admite la transmisin de hasta 600MHz. CAT 7 es un

estndar Ethernet de cable de cobre 10G que mide ms de 100 metros. Es compatible con

CAT 5 y CAT 6 y tiene reglas ms estrictas que CAT 6 sobre el ruido del sistema y la

diafona.

Cable coaxial

El cable coaxial consta de un ncleo de cobre slido rodeado por un aislante . Con el

cable coaxial puede conseguirse mayores distancias que con el par trenzado. Es el medio

ms tradicional para las redes Ethernet y Arcnet, hoy en da son habituales los cables de par

trenzado y de fibra ptica.

Cables de Fibra ptica

Transmiten seales luminosas por un ncleo de dixido de silicio, tan puro que una

ventana de cinco kilmetros de gruesa construida con este material no distorsionara la

vista. Las transmisiones fotnicas no producen emisiones fuera del cable y no se ven

afectadas por la radiacin externa.

Se recomienda el cable de fibra cuando la seguridad es clave. Las seales de las

computadoras se transmiten por el cable de fibra ptica convirtiendo los 1 y los 0

electrnicos en pulsos de luz. Un diodo emisor de luz en un extremo emite pulsos de luz

por un cable que recogen en el otro extremo con un sencillo fotodetector y se vuelven a

convertir en seales elctricas. Como las seales prcticamente no encuentran resistencia y

no hay emisiones, las tasas de transmisin por cable de fibra slo estn limitadas por la

pureza del ncleo de cristal, la calidad de los equipos y la velocidad de la luz.

Sus principales caractersticas son:

Una baja atenuacin por Km cuando se transmite por las llamadas ventanas de

transmisin, que estn ubicadas en torno a los valores siguientes de longitud de onda:

0.8 mm, 1.3 mm y 1.55 mm. Esta ltima ventana es la que presenta menor atenuacin.

Total inmunidad al ruido y a las interferencias electromagnticas, lo que constituye un

medio especialmente til en ambientes con alto ruido.

Uso de potencias del orden de los mW, en comparacin con otros medios de

comunicaciones que requieren potencias mayores.

Su pequeo tamao y poco peso, hacen de ellas medios de comunicaciones fciles de

instalar, especialmente cuando se trata de completar sistemas sobre ductos

preexistentes, sobrecargados por otro tipo de medios que no es posible eliminar.

Teniendo en cuenta el modo de propagacin, las fibras pticas se clasifican en:

Monomodo

Las dimensiones del ncleo son comparables a la longitud de onda de luz, por lo cual

hay un solo modo de propagacin y no existe dispersin.

Multimodo

Contiene varios modos de propagacin y ocurre en consecuencia al efecto de

dispersin.

A su vez estas ltimas se subdividen en:

Indice escaln

Tiene dispersin, reducido ancho de banda y son de bajo costo, dado que resultan

tecnolgicamente sencillas de producir.

Indice gradual

Ms costosas pero de gran ancho de banda. Se puede disminuir la dispersin

haciendo variar lentamente el ndice de refraccin entre el ncleo y el

recubrimiento.

Medio no guiado

El representa la tcnica que se utiliza para transmitir seales por el aire y el espacio desde

el transmisor al receptor, tales como infrarrojos y microondas. Con este medio se pueden

cubrir distancias ms grandes.

Los medios ms comunes en la actualidad son:

Satlite

Los satlites de comunicaciones orbitando sobre un punto fijo de la tierra recibe las seales

de radio de un amplificador en tierra y las transmite a su destino. La seal de entrada del

satlite es recibida por una antena parablica y se distribuye localmente mediante cables.

Este medio se utiliza cuando la comunicacin cubre millones de kilmetros.

Microondas

Las seales de microondas deben viajar sin obstrucciones, por esto las torres de

retransmisin son instaladas en cimas de colinas y montes para enviar las seales sobre

terrenos disparejos . Tambin las torres de microondas son instaladas en techos elevados

para enlazar oficinas que no estn muy distantes.

Radio

Las ondas de radio pueden ser utilizadas como medio de comunicacin estas permiten

transmitir en distintas frecuencias. Tambin pueden ser utilizadas en una escala geogrfica

ms amplia.

Protocolos

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacin de informacin. Son las

reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que

tienen acceso al sistema de cable. Los protocolos gobiernan dos niveles de

comunicaciones:

Los protocolos de alto nivel

Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones.

Los protocolos de bajo nivel

Estos definen la forma en que se transmiten las seales por cable.

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio, tambin los

protocolos estn en continuo cambio. Actualmente, los protocolos ms comnmente

utilizados en las redes son Ethernet, Token Ring y ARCNET. Cada uno de estos esta

diseado para cierta clase de topologa de red y tienen ciertas caractersticas estndar.

Ethernet

Actualmente es el protocolo ms sencillo y es de bajo costo. Utiliza la topologa de Bus

lineal.

Token Ring

El protocolo de red IBM es el Token ring, el cual se basa en la topologa de anillo.

ARNET

Se basa en la topologa de estrella o estrella distribuida, pero tiene una topologa y

protocolo propio.

Equipos de Red

NIC/MAU (Tarjeta de red)

Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de

unidad de acces). Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir

informacin. Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el

medio fsico. La NIC es un tipo de tarjeta de expansin de la computadora y proporciona un

puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red. Hoy en da cada vez

son ms los equipos que disponen de interfaz de red, principalmente Ethernet,

incorporadas. A veces, es necesario, adems de la tarjeta de red, un transceptor. Este es un

dispositivo que se conecta al medio fsico y a la tarjeta, bien porque no sea posible la

conexin directa (10base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta.

Hubs (Concentradores)

Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes. Es bsicamente un

multiplexador y un concentrador, retransmite la seal a todos y cada uno de los equipos

independientemente de a quien vaya dirigida.

La variedad de tipos y caractersticas de estos equipos es muy grande. En un principio eran

solo concentradores de cableado, pero cada vez disponen de mayor nmero de capacidad de

la red, gestin remota, etc. La tendencia es a incorporar ms funciones en el concentrador.

Existen concentradores para todo tipo de medios fsicos.

Smith.

Es un hub pero solo enva la informacin al destinatario.

Repetidores

Son equipos que actan a nivel fsico. Prolongan la longitud de la red uniendo dos

segmentos y amplificando la seal, pero junto con ella amplifican tambin el ruido. La red

sigue siendo una sola, con lo cual, siguen siendo vlidas las limitaciones en cuanto al

nmero de estaciones que pueden compartir el medio.

Bridges (Puentes)

Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel, en el nivel de

control de acceso al medio. Solo el trfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el

dispositivo. Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos lgicos,

descargando de trfico las interconexiones. Los bridges producen las seales, con lo cual no

se transmite ruido a travs de ellos.

Routers (Encaminadores)

Son equipos de interconexin de redes que actan a nivel de los protocolos de red. Permite

utilizar varios sistemas de interconexin mejorando el rendimiento de la transmisin entre

redes. Su funcionamiento es ms lento que los bridges pero su capacidad es mayor.

Permiten, incluso, enlazar dos redes basadas en un protocolo, por medio de otra que utilice

un protocolo diferente.

Gateways

Son equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente

diferentes a todos los niveles de comunicacin. La traduccin de las unidades de

informacin reduce mucho la velocidad de transmisin a travs de estos equipos.

En otras palabras Se encargan de empaquetar y convertir los datos de un entorno a otro, de

forma que cada entorno pueda entender los datos del otro entorno.

Mau

Un mau es un concentrador que funciona lgicamente en anillo, se suele usar para las redes

Token-Ring.

Concentradores pasivos

Actan como un simple concentrador cuya funcin principal consiste en interconectar toda

la red.

Concentradores activos

Amplifican y regeneran las seales recibidas antes de ser enviadas adems de realizar su

funcin bsica de concentrador.

Servidores de terminales e impresoras

Son equipos que permiten la conexin a la red de equipos perifricos tanto para la entrada

como para la salida de datos. Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos

compartidos. As un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer

sesiones contra varias computadoras multiusuario disponibles en la red. Igualmente,

cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor.

Modem

Es un componente que permiten a las computadoras comunicarse entre s a travs de lneas

telefnicas; modulacin y demodulacin de seales electrnicas que pueden ser procesadas

por computadoras, es decir, pasar de analgica a digital o al revs. Los modems pueden ser

externos (un dispositivo de comunicacin) o interno (dispositivo de comunicacin interno o

tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansin de la computadora).