Introducción a las Redes de datos

Roberto C. Hincapié

Introducción a las Redes de datos

•Generalidades - introducción•Modelo OSI•Redes LAN•Redes WAN

•Internet•Cableado estructurado


Origen del InternetLas redes de conmutación de circuitosLas redes telefónicas conmutan circuitos físicos entre los extremos de los usuarios.


Establecimiento de conexiones

Para conectar el usuario A con el B se debe cerrar algunos circuitos entre ellos.

B

A


Puede haber otras conexiones

Al mismo tiempo puede establecerse otras llamadas en el sistema hasta que todas las líneas estén ocupadas.

B

A

C

D


Nacimiento del Internet

En plena guerra fría (1960) se decidió crear una red que pudiera sobrevivir a un ataque nuclear. La red telefónica no era la solución...

B

A

C

D


Solución, la conmutaciónde paquetes

En esta forma, la comunicación se envía en forma de pequeños paquetes por rutas cualquiera entre dos puntos diferentes.

A

B


ATM vs FRAME RELAY

En ATM los paquetes son todos del mismo tamaño, permite una mas rápida conmutación.Altas velocidades (155 Mbps).Se suponía reemplazo de la red telefónica.

En FRAME RELAY los paquetes son de tamaños diferentes, conmutación mas lenta. Muy bajo costo. Multiplexación estadística.


Mejoras

Si uno de los caminos se daña, todavía la información puede llegar por otro de ellos. En la conmutación de circuitos si el camino se daña, la llamada se pierde. En este caso no. Simplemente se envían los paquetes por otro enlace.


ARPA NET

La ARPA NET fue creada bajo esta concepción (Advanced Research Pojects Agency)Consistió en nodos conectados por líneas telefónicas arrendadas

ARPANET en Dic. 1969

ARPANET en Jul. 1970

ARPANET en Mar. 1971


Evolución de la ARPA NET

ARPANET en Abr. 1972

ARPANET en Sep. 1972

El crecimiento de la red fue muy rápido. La conexión de varias Redes diferentes llevó al surgimiento del TCP/IP (1974)


El crecimiento continuó

•Con la aparición del TCP/IP el proceso continuó a mayor velocidad. Para 1983 había mas de 200 nodos conectados.

•En la década de 1980 aparece una utilidad de los nombres de dominio.

•Se conectan muchas LAN hasta que finalmente desaparece ARPA NET, dando lugar a redes mas rápidas


TCP/IP

El 1º de Enero de 1983, El TCP/IP se convirtió en el protocolo oficial de trabajo en ARPA NET.La gente comenzó a llamar la aglomeración de redes como Internet. En 1990, existían 3,000 redes y 200,000 computadores conectados a Internet.


Evolución de número de usuarios en Internet

El TCP/IP facilitó la conexión de muchas redes a la Interred. En 1992 se adhirió el host 1’000,000

“Cualquier máquina que soporte TCP/IP, tenga dirección IP y sea

capaz de enviar paquetes a todas las demás máquinas en Internet, se

considera conectada a Internet“


Evolución de número de usuarios en Internet

Número de usuarios en millones. Fuente : http://www.nua.net/surveys/


El internet en países de habla hispana

País Dominio Cantidad de páginas

Porcentaje del total

España .es 891,914

48.79%

México .mx 381,649

20.88%

Argentina .ar 152,498

8.34%

Chile .cl 119,5

6.54%

Colombia .co 56,175

3.07%

Perú .pe 53,66

2.94%


Que es el TCP/IP

Es un protocolo de comunicaciones que tiene un conjunto de servicios para los usuarios.

UNIX Host

Internet

TCP/IP

UNIX Host


Modelo OSI del TCP/IP

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace de datos

Física

7

6

5

4

3

2

1

Aplicación

Transporte

Internet

Interfase de red

Hardware

OSI Reference Model

Ethernet

Token Ring

FDDI, etc

TCP/IP Conceptual Layers


Capa de aplicacionesAplicaciones de computadores

Procesadores de texto

Presentaciones gráficas

Hojas de cálculo

Otras

Aplicaciones de red

Correo electrónico

Transf. De archivos

Acceso remoto

Otros

Aplicaciones entre redes

Intercambio electrónico de datos

World Wide Web

Servicios de transferencias de dinero

Otros

En esto no hay diferencia con el modelo ISO visto anteriormente. Pero se agregan internamente las demás capas.


Capa de transporte

Etiqueta cada aplicación con un determinado puerto y segmenta la información en unidades mas pequeñas.Número de puertos disponibles: 65536

TransportTransporteeTransportTransportee

Correo electrónico

Correo electrónicoAplicaciónAplicaciónAplicaciónAplicación

Transf. de archivos

Transf. de archivos

Navegación en Internet

Navegación en Internet

Puerto Puerto 2525 DataData Puerto Puerto

2121 DataData Puerto Puerto 8080 DataData


Comunicación orientada a conexión y no conexión

TCPTransmission Control Protocol

Establece conexiones entre los extremos.• Conexión remota• Paginas Web• File Transfer

Protocol.

UCPUser Datagram Protocol

No establece conexiones en la comunicación. • DNS• TFTP (FTP trivial)


Establecimiento de conexiones

SYN received

Host A Host B

Send SYN (seq=100 ctl=SYN)

1

Send SYN (seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)

2

Established(seq=101 ack=301 ctl=ack)

3

Established(seq=101 ack=301 ctl=ack Data)

4

SYN received


Ventana para garantizar transmisión

Sender ReceiverWindow size = 3Send 1

Window size = 3Send 2




ACK 1Window size = 2






Direccionamiento

Es necesario utilizar las direcciones de los host y las direcciones de red para poder identificar a cada host dentro de Internet.

b

cRed a

Host 1

Host 2

Host 1, red AA.1

Medellín, ColombiaDiag. 27 No. 45-24


Direcciones IP vs MAC

Direcciones MAC son un número asignado internacionalmente a cada tarjeta de acceso a una red. Es la huella dactilar de las tarjetas. Imborrable. MAC add : 08.00.00.20.11.11Total : 281’’474,976’700,000 direcciones diferentes. No hay dos direcciones iguales. 08.00.00. 20.11.11Fabricante Consecutivo


Direcciones IP vs MAC

Las direcciones IP son lógicas e identifican a un computador dentro de una red IP. Son asignadas por un administrador. Pueden cambiar cuando se desee. IP add : 200.3.144.6Total : 4,294’967,296 direcciones diferentes. “No hay dos direcciones iguales”


Direcciones IPSon asignadas por entidades internacionales de forma controlada (NIC)

0 a 255 . 0 a 255 . 0 a 255 . 0 a 255 P. Ejemplo 157.245.21.25

200.154.36.25En estas direcciones se encuentra la dirección de RED y la dirección de HOST.Dir. Red : 157.245. Dir. Host : 21.25Dir. Red : 200.154.36. Dir. Host : 25


Conversión de IP a MAC

Protocolo ARPAddress Resolution Protocol

172.16.3.1

IP: 172.16.3.2 MAC: 0800.0020.1111

172.16.3.2

IP: 172.16.3.2 = ???

Necesito la dirección MAC de 176.16.3.2.

El mensaje es para mi. Esta es mi dirección MAC.


Conversion de MAC a IP

Protocolo RARPReverse Address Resolution Protocol

MAC: 0800.0020.1111IP: 172.16.3.25

MAC: 0800.0020.1111 IP = ???

Cuál es mi dirección IP?

Te escuché, tu dirección IP es : 172.16.3.25.


Direcciones internas

Las direcciones de Internet son pocas y costosas. No cada computador que pueda acceder a Internet tiene una dirección válida de Internet.

Las direcciones locales comienzan por:10.X.X.X Clase A127.X.X.X LoopBack172.X.X.X Clase B192.X.X.X Clase CSon privadas y no aparecen en Internet.


Capa de InternetEnrutamiento

Busca encontrar el mejor camino para llevar la información desde un origen hacia un destino.

¿Cuál camino es el mejor?


Este es uno de los puntos mas importantes

Rutas estáticas:Existe un administrador de la red que

determina las rutas que se deben seguir dentro de la red.

Rutas dinámicas:Utiliza rutas que se modifican

automáticamente de acuerdo a el estado de la red o la congestión existente.


Adaptación de la ruta

La ruta cambia automáticamente al cambiar las condiciones de la red.

XXAA BB

CCDD


Los enrutadores se comunican entre si.

Cada enrutador envía a sus vecinos la información que él conoce para que todos lo sepan.

Tabla de rutas

Tabla de rutas

Tabla derutas

Tabla derutas

Vector distanciaVector distancia

Estado de enlaceEstado de enlace

HíbridoHíbrido


Servicios de Internet

DNS Servicio de nombres de dominioEs la forma mas simple de recordar las direcciones de los host en Internet. Es mas fácil que recordar las direcciones de las máquinas.

www.upb.edu.cowww.yahoo.com

www.presidencia.gov.co


Primer nivel

comcom orgorg eduedu govgov milmil netnet

Genéricos:Son privadas, pertenecen a compañías privadas. gov y mil son del gobierno de EE.UU.

arar mxmx coco pepe ukuk clcl

De país:Cada país elige la manera como se debe manejar

En cada uno de los primeros niveles se elige la forma de comercializar cada uno de sus segundos niveles.


Segundo nivel

comcom orgorg eduedu govgov milmil netnet arar mxmx clcl pepe ukuk coco

El segundo nivel puede ser genérico (en el caso de Colombia) o puede ser comercial (vendido a terceros).

cocacolacocacola yahooyahoopepsipepsi comcom orgorg eduedu govgov milmil netnet


Tercer nivel



eafiteafit udeaudeaupbupborbitelorbitel007mundo007mundo


Finalmente...



eafiteafit udeaudeaupbupborbitelorbitel007mundo007mundo

logoslogosLogos.upb.edu.coLogos.upb.edu.co

wwwwwwwww.upb.edu.cowww.upb.edu.co


Como funciona el proceso?Quién es

www.upb.edu.co

www.upb.edu.co es 200.3.144.6


Correo electrónicoEs el envío de información de un usuario a otro por medio de una dirección llamada dirección electrónica. Funciona de manera similar al correo escrito.

logos.upb.edu.co

yahoo.com


Roberto envía un correoEs el envío de información de un usuario a otro por medio de una dirección llamada dirección electrónica. Funciona de manera similar al correo escrito.

roberto

yahoo.com

[email protected]

El host actúa como oficina de correos

El correo se guarda en el host de destino hasta que el usuarioLo lea


Paginas WEB

www.yahoo.com

Envío de información grafica, escrita, sonidos, multimedia, etc. A través de Internet por un formato simple.

REQ: http://www.yahoo.com


El servidor responde...

www.yahoo.com

ANS: index.html


Se solicita mas información

www.yahoo.com

REQ: imagen1.gif


El servidor respondede nuevo

www.yahoo.com

ANS: imagen1.gif

El proceso continúa hasta que no haya mas por solicitar o transmitir.


Algunos conceptos de seguridad

Valor de la InformaciónLa información como CONOCIMIENTO• Procesos• Patentes• Secretos Industriales• Prácticas, Procesos y Metodologías

• Oportunidades• Noticias• Información Clientes• Información productos• Información transacciones



La información como ATRIBUTOS• Características de una entidad• Historia Laboral• Historia Crediticia• Historia Clínica - Estado de Salud

• Capacidades de una entidad• Registros Académicos• Registros Tributarios



La información como AGENTE DE LO VIRTUAL• Dinero• Cuentas de Ahorro y Corrientes• Tarjetas de Crédito• Préstamos y Créditos

• Inversiones• E-Inversión• Administración de Valores


Principios de la seguridad

Confidencialidad

Integridad Disponibilidad

La información solamente debe ser vista o modificada

por la persona correcta.

La información recibida debe ser la

misma que fue enviada

La información debe estar

disponible cuando se le necesite

“Incidente de seguridad en la red:Cualquier actividad relacionada con la red, que tenga implicaciones negativas para la seguridad”


Fuentes de los incidentes


Introducción a las Redes de datos

•Generalidades - introducción•Modelo OSI•Redes LAN•Redes WAN•Internet

•Cableado estructurado


Que es cableado estructurado

Es un conjunto de normas desarrolladas para lograr correctas instalaciones eléctricas, de redes de datos, teléfono y demás en un determinado recinto.


Cableado residencial

Es el conjunto de normas para la conexión de equipos de comunicación en las residencias.

“Una casa moderna equipada para los servicios de comunicación,

entretenimiento y control disponibles actualmente debe contar con una

infraestructura básica”.


Tipos de casas concebidas

Casa básica:• Múltiples

teléfonos (una sola línea).

• Múltiples televisores con conexión a cable.

• Enlace a Internet a través de línea de discado compartida.

Casa intermedia:• Múltiples teléfonos y líneas. • Múltiples televisores (cable

y/o satelital).• Enlace a Internet - línea de

discado dedicada (2ª línea)• Línea adicional de fax. • Sistema de seguridad o

alarma. • Sistemas multimedios.


Tipos de casas concebidas

Casa avanzada:• Múltiples teléfonos (múltiples líneas). • Múltiples televisores con conexión a cable y/o enlace

satelital (DirecTV). • Enlace a Internet a través de línea de discado o cable

modem. • Línea adicional de fax. • Sistema de automatización de casas (incluye seguridad

y control de múltiples elementos). • Sistemas multimedios. • Red de área local (cómputo).


Estándar de cableado residencial

Residential Telecommunications Cabling StandardCasas Grado 1Sistema de cableado genérico que cumple con los requerimientos mínimos de servicios de telecomunicaciones.

• Teléfono, Televisión (por cable CATV o satélite), Datos. • Cables mínimos requeridos : Categoría 3,

4 pares coaxial serie 6 de 75 ohmios.

Casas Grado 2 Sistema de cableado genérico que cumple con los requerimientos básicos y avanzados de servicios de telecomunicaciones y multimedios.

• Teléfono, Televisión (por cable CATV o satélite), Datos, Multimedios. • cables mínimos requeridos : Categoría 5,

4 parescoaxial fibra óptica multimodo.


InstalacionesEl cableado se debe hacer en estrella y como mínimo se deben cablear salidas de telecomunicaciones en:

• La cocina. • Cada habitación. • La sala. • La oficina o estudio.

Todos los cables de las salidas de telecomunicaciones se deben cablear directamente al DD (dispositivo de distribución). El DD se debe localizar en un sitio central de la casa y puede estar empotrado o montado sobre la pared.

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