Introducción a Redes de InformaciónAlex Muñoz

Carlos Mondragón

Víctor Cantú

Vida en mundo centrado en la Red

Momento decisivo en uso de la tecnología para potenciar nuestra red humana. 

Interacciones sociales, comerciales, políticas y personales cambia en forma continua para estar al día con la evolución de red global.

Internet como punto de inicio para esfuerzos, creando nuevos productos y servicios diseñados específicamente para aprovechar las capacidades de la red. 

Capacidades de las redes interconectadas que forman Internet tendrán una función cada vez mas importante en el éxito de esos proyectos.

Redes que respaldan la forma que vivimos

Necesidad de interactuar está por debajo de la necesidad de sustentar la vida. 

La comunicación es casi tan importante para nosotros como el aire, el agua, los alimentos y un lugar para vivir.   

Los métodos que utilizamos para compartir ideas e información están en constante cambio y evolución. 

 

Desde la prensa escrita hasta la televisión, cada nuevo desarrollo ha mejorado la comunicación.   

 

Las primeras redes de datos estaban limitadas a intercambiar información basada en caracteres entre sistemas informáticos conectados.

Las redes actuales evolucionaron para agregarle voz, flujos de video, texto y gráficos, a los diferentes tipos de dispositivos. 

Las formas de comunicación anteriormente individuales y diferentes se unieron en una plataforma común.

Acceso a una amplia variedad de métodos de comunicación alternativos y nuevos que permiten interactuar con los demás de manera instantánea.

Comunidad Global Ayuda a crear un mundo en el cual fronteras nacionales, distancias geográficas y limitaciones físicas son menos relevantes y presentan cada vez menos obstáculos.

La creación de comunidades en línea para el intercambio de ideas e información tiene el potencial de aumentar las oportunidades de productividad en todo el planeta.

Debido a que Internet conecta a las personas y promueve la comunicación sin límites, presenta la plataforma donde ejecutar negocios, tratar emergencias, informar a las personas y respaldar la educación, ciencias y el gobierno. 

Internet parte importante de nuestra vida diaria.

Compleja interconexión de dispositivos y medios electrónicos que abarca la red es evidente para los millones de usuarios que hacen de ésta una parte personal y valiosa de sus vidas. 

 Las redes de datos que fueron alguna vez el transporte de información entre negocios se replanificaron para mejorar la calidad de vida de las personas.

Herramientas de comunicación más populares Mensajería Instantánea: Whatsapp, Telegram, Hangouts, FB Messenger.

Redes Sociales: Facebook, Twitter, Google+.

Weblogs. Wikis. Herramientas de colaboración: Github, Google Drive, Dropbox.

Mas ejemplos.. Forma en que aprendemos: E-learning, M-learning, Cisco Networking

Academy.

Forma en que trabajamos: Intranets, Extranets, Internetwork.

Forma en que nos entretenemos

Internet en las industrias de viaje y entretenimiento mejora  posibilidad de disfrutar y compartir diferentes formas de recreación, sin importar tu ubicación.

Formas tradicionales de entretenimiento. Escuchamos artistas grabados, vemos o

disfrutamos avances de películas, libros y descargamos material para acceder sin conexión.

Los eventos deportivos y los conciertos en vivo o grabarse y verse cuando lo desee. 

 

Juegos en línea.

Comunidades globales. (Foros, Redes Sociales.)

Sitios de compra en línea

Redes mejoran nuestra experiencia.

Comunicación Diferentes Formas y entornos: Internet/Entrevista de Trabajo. Situación y estilo correspondiente.

Reglas: Emisor y Receptor Metodo de comunicación (cara a cara, teléfono,

carta etc.) Idioma Confirmación de entrega y recibo.

Calidad de comunicación Éxito al entenderse.

Factores Externos: Cambiar de forma el mensaje Redireccionado. Mensajes simultáneos en misma red Tiempo asignado.

Factores Internos: Tamaño de mensaje Complejidad Importancia

Garantizar Calidad Anticipar y controlar factores.

Innovaciones en hardware y software de red para garantizar tanto calidad como confiabilidad.

Dispositivos mas potentes. Programas mas capaces. Mejores protocolos. Topologías eficientes.

Red como plataforma Confiamos en Web de redes interconectadas.

Varían en tamaño y capacidad: Reglas y acuerdos para regular mensajes. (envío,

interpretación) Unidades de información dispositivo a dispositivo. Dispositivos que cambian mensajes entre sí.

Estandarización permite funcionamiento conjunto de equipos de diferentes compañías.

Elementos de una Red Trabajan en forma conjunta para enviar mensajes. 

Utilizamos la palabra mensajes como un término que abarca:

Páginas Web, emails, MI, llamadas telefónicas etc.

Mensajes Mensaje se convierte en formato que pueda transmitirse en la red.

Todos deben ser convertidos a bits, señales digitales codificadas en binario antes de ser enviados a destino.

Dispositivos

Cuando pensamos en utilizar servicios de red, generalmente pensamos en utilizar una computadora.

Teléfonos, cámaras, sistemas de música, impresoras, consolas.

Router: Une dos o más redes. Pasa información de una red a otra. Aseguran que mensaje llegue a destino rápida y

eficazmente.

Dispositivos Intermedios

Switch: Dispositivo mas utilizado para conectar LAN.

Firewall: Proporciona seguridad a las redes.

Router: Ayuda a direccionar mensajes através de la red.

Router inalámbrico: Router en redes domésticas.

Enlace serial: Interconexión WAN (Redes de área extensa).

Funcionamiento

Dispositivos deben estar interconectados.

Conexiones pueden ser cables o inalámbricas.

Cables

Cobre: Señales eléctricas.

Fibra óptica: Señales de luz.

Inalámbrico

Señales son microondas.

Medios Cable de teléfono (par trenzado).

Cable coaxial (UTP cat 5)

Fibra óptica.

Hebras finas de vidrio o plástico.

Inalámbricos. Conexiones entre router inalámbrico y

computadora con tarjeta de red inalámbrica.

En un viaje típico a través de Internet, un mensaje puede viajar en una variedad de medios.

Servicios Programas que respaldan la red humana.

Facilitan herramientas de comunicación como e-mails, foros, chats.

Deben ser accesible para emisor y receptor.

Reglas Protocolos.

Especifican manera en que se envían mensajes.

Como se direccionan a través de la red.

Interpretación en destino.

Direccionamiento Muchos dispositivos se pueden conectar a internet sin una configuración manual.

Ciertas veces es necesario especificar parámetros en el propio equipo o en otro, si es que es preciso conectarse a él (configurar una impresora, Servidores Web).

Independientemente del tipo de conexión, el dispositivo necesita una dirección de red única (para cada interfaz de red de cada terminal).

Podrá ser asignada de forma automática por un servidor de direcciones (DHCP) o podrá ser programada manualmente en el equipo.

Dirección IPUna dirección IP se conforma de 32 bits y tiene 2 partes: Numero de Red Numero de Host o nodo.

El formato de la dirección es conocido comúnmente como notación decimal

Ejemplo: 10.7.5.1

Cada bit en el octeto tiene un valor binario tal como (128,64,32,16,8,4,2,1).

El mínimo valor de un octeto es 0, lo que significa que todos sus bits son Ceros.

El valor máximo de un octeto es 255, ósea todos sus bits son Unos (1).

Formato de Dirección IP La dirección de 32 bits es dividida en 4 octetos de 8 bits cada uno el cual es representado por un numero decimal de acuerdo al valor de sus ocho bits.

El primer octeto en esta dirección es representado por el valor decimal de 10, mientras el segundo es representado en forma decimal de 7.

En orden de diferenciar entre octetos usamos un punto. Ejemplo 10.7

Otros Conceptos.. Máscara de red: este valor define qué parte de la dirección IP identifica a un equipo y qué parte identifica a un conjunto de equipos. Sirve para la creación de subredes dividiendo las direcciones IP en grupos.

Dirección de red: es la IP que identifica a la red, y es la primera del conjunto de cada red, la que termina en cero. Ésta y la anterior son direcciones reservadas y no pueden ser utilizadas por el usuario.

Puerta de enlace o gateway: es la dirección IP del equipo que hace de pasarela entre una red y otra. Esta puerta de enlace es la que conecta los equipos de red de una organización o vivienda a Internet. Un ejemplo muy típico y que cualquiera tiene a mano es el router que nuestro proveedor de Internet nos da para poder conectarnos.

Dirección de difusión o broadcast: es una dirección IP especial que sirve para enviar un mensaje a todos los equipos de la red en cuestión. Ésta es la última dirección IP, la que termina en 255.

Rango de red: es un grupo de direcciones IP que pertenecen a una misma subred.

Dirección MAC:

Etiqueta lógica y única para cada tarjeta de red en el mundo.

Sus siglas significan Medium Access Control (Control de Acceso al Medio) y sirve para identificar físicamente a un terminal de red.

Compuesta por seis bloques hexadecimales donde los dos primeros son el identificador del fabricante (siempre el mismo independientemente del tipo de terminal de red que haya fabricado) y el resto identifican al dispositivo.

Tipos de Redes Se definen tres tipos o clases de redes en función de la cantidad de dispositivos que pueden albergar:

Clase A:

Redes grandes con muchas direcciones IP para dispositivos conectados. En estas redes sólo el primer byte de la dirección IP identifica a la red y los otros tres identifican a los equipos.

Clase B:

Redes más pequeñas, se les dedican dos bytes a la dirección de red y dos a la dirección del equipo. Con esto podemos tener una mayor cantidad de redes más reducidas

Clase C:

Son las más comunes. Se utilizan los tres bytes de mayor peso para designar la red, y el último byte para los equipos.

Así, puede haber 2.097.152 redes y 254 equipos. El rango va desde la 192.0.0.0 a la 223.255.255.255.

En cada clase de red hay ciertas direcciones especiales que no son enrutables, y que se utilizan para el direccionamiento privado.

Estas son las direcciones IP que pueden estar dentro de tu casa u oficina y pueden ser reutilizadas en redes diferentes.

Estas direcciones son:

10.0.0.0 – 10.255.255.255

172.16.0.0 a 172.31.255.255,

192.168.0.0 a 192.168.255.255.

Segmentación de la red

Esto es, dividir una sola red en varias redes más pequeñas, pertenecientes a la red principal.

La ventaja de esto es que podemos separar equipos en pequeñas redes independientes entre sí.

Esto se logra con la máscara de red, asignando un valor para que, cuando se ejecute la operación AND entre la dirección IP y la máscara de red, nos dé como resultado una dirección de red distinta en cada caso.

Ejemplo práctico Por ejemplo, si en una empresa existen cuatro departamentos, comercial, técnico, logística y administración, y se quieren separar las tres áreas, se podría hacer lo siguiente:

La máscara de red habría que dividirla en cuatro (de forma equitativa o no, aunque en este ejemplo lo haré equitativamente para facilitar los cálculos) como por ejemplo:

Comercial: 255.255.255.63

Técnico: 255.255.255.127

Logística: 255.255.255.191

Administración: 255.255.255.254

Cada PC de cada departamento llevará la máscara de red correspondiente, y las direcciones IP serían:

Comercial: 192.168.0.1 a 192.168.0.63

Técnico: 192.168.0.64 a 192.168.0.127

Logística: 192.168.0.128 a 192.168.0.191

Administración: 192.168.0.128 a 192.168.0.255

Siendo la primera y última IP de cada rango las direcciones de subred y broadcast respectivamente.