Planificacin y Administracin de Redes

Arturo Mora RiojaMercedes Rodrguez Villaffila

Planificacin y Administracin de

Redes

Primera edicin, 2011

Autores: Arturo Mora Rioja y Mercedes Rodrguez VillaffilaMaquetacin: Patricia Penavella SotoEdita: Educlia Editorial, S.L.Imprime: Publidisa

ISBN: 978-84-15161-67-7

Depsito Legal: SE-7180-2011

Printed in Spain/Impreso en Espaa.

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NDICEUNIDAD 1: CARACTERIZACIN DE REDES.....................................................................9

1. Telecomunicaciones........................................................................................................92. Elementos de un sistema de comunicaciones...................................................................103. Redes de ordenadores..................................................................................................104. Tipos de redes ............................................................................................................11 4.1 Por extensin geogrfica..........................................................................................11 4.2 Por propietario........................................................................................................12 4.3 Por topologa..........................................................................................................12 4.4 Por el tipo de enlaces entre nodos de red...................................................................145. Tipos de transmisin.....................................................................................................166. Dispositivos de red.......................................................................................................167. Arquitecturas de protocolos............................................................................................17 7.1 Protocolos..............................................................................................................17 7.2 Interfaces y servicios...............................................................................................18 7.3 Primitivas de servicio...............................................................................................19 7.4 Elementos de una arquitectura de protocolos..............................................................21 7.5 Sistemas abiertos...................................................................................................228. El modelo OSI.............................................................................................................229. TCP/IP........................................................................................................................3010. Otras arquitecturas de red.............................................................................................35 10.1 SNA....................................................................................................................35 10.2 Windows..............................................................................................................36 10.3 Otras arquitecturas de protocolos............................................................................3811. Caractersticas de las Redes de rea Local.......................................................................38 11.1 Componentes de una LAN......................................................................................38 11.2 Aplicaciones de LAN..............................................................................................40 11.3 Arquitectura de LAN..............................................................................................4112. Normalizacin..............................................................................................................42

UNIDAD 2: FUNDAMENTOS DE REDES. NIVELES CERCANOS AL USUARIO O AL SERVICIO ...................................................................................................44

1. Introduccin................................................................................................................442. La capa de transporte en el modelo TCP/IP......................................................................44 2.1 Protocolo TCP.........................................................................................................45 2.2 Protocolo UDP.........................................................................................................48 2.3 Protocolo SCTP........................................................................................................503. La capa de aplicacin en TCP/IP......................................................................................50 3.1 Protocolos que usan UDP..........................................................................................50 3.2 Protocolos que usan TCP..........................................................................................51 3.3 Protocolos que funcionan sobre TCP y UDP.................................................................53 3.4 Asociacin entre puertos y protocolos........................................................................53 3.5 El sistema DNS.......................................................................................................544. Utilidades y comandos comunes de TCP/IP.......................................................................55

UNIDAD 3: FUNDAMENTOS DE REDES. NIVEL DE RED. DIRECCIONAMIENTO IP .....611. Direcciones en TCP/IP...................................................................................................612. El nivel de red de TCP/IP...............................................................................................623. Sistemas de numeracin...............................................................................................664. Direccionamiento IP .....................................................................................................69 4.1 Clases...................................................................................................................69 4.2 Direcciones especiales.............................................................................................70 4.3 Mscaras de red.....................................................................................................71 4.4 Subredes. Mscaras de subred..................................................................................72 4.5 VLSM (mscaras de subred de longitud variable)..........................................................73 4.6 Direccionamiento sin clases: CIDR (Classless Inter-Domain Routing).............................74 4.7 Supernetting..........................................................................................................755. Asociacin de direcciones..............................................................................................75 5.1 Asociacin de direcciones lgicas a fsicas (ARP).........................................................75 5.2 Asociacin de direcciones fsicas a lgicas (RARP, BOOTP y DHCP).................................766. Direcciones IPv6..........................................................................................................77

7. Otros protocolos de nivel de red.....................................................................................78 7.1 ICMP.....................................................................................................................78 7.2 IGMP.....................................................................................................................80 7.3 IPSec....................................................................................................................80

UNIDAD 4: FUNDAMENTOS DE REDES. NIVELES FSICO Y DE ENLACE.....................811. Fundamentos de la transmisin de datos..........................................................................81 1.1 Analgico y digital...................................................................................................81 1.2 El nivel fsico..........................................................................................................81 1.3 Seales.................................................................................................................82 1.4 Codificacin analgica.............................................................................................86 1.5 Modulacin............................................................................................................87 1.6 Codificacin...........................................................................................................90 1.7 Multiplexacin........................................................................................................942. Medios de transmisin....................................................................................................96 2.1 Medios guiados......................................................................................................96 2.2 Medios no guiados.................................................................................................1023. El nivel de enlace.......................................................................................................104 3.1 Subcapas del nivel de enlace...................................................................................105 3.2 Funciones del nivel de enlace..................................................................................105 3.3 Gestin del enlace de datos....................................................................................120 3.4 Protocolos de nivel de enlace..................................................................................120

UNIDAD 5: REDES DE REA LOCAL.............................................................................1251. Consideraciones previas: necesidades, usos y operaciones...............................................1252. Dispositivos de interconexin.......................................................................................1273. Dominios de colisin y de difusin...................................................................................1324. Normalizacin en LAN.................................................................................................1335. Tipos de redes comerciales. Ethernet (IEEE 802.3)..........................................................1336. Tipos de redes comerciales. Wi-fi (IEEE 802.11).............................................................1357. Otros tipos de redes comerciales..................................................................................1388. Cableado estructurado (SCE).......................................................................................139

UNIDAD 6: ROUTERS. ENCAMINAMIENTO.................................................................1471. Introduccin a los routers............................................................................................147 1.1 Caractersticas de los routers..................................................................................147 1.1.1 Los routers segn OSI..................................................................................147 1.1.2 Los routers como elementos de diseo en una red empresarial...........................149 1.2 Funcionamiento de los routers................................................................................150 1.2.1 La tabla de encaminamiento.........................................................................150 1.2.2 Los protocolos de encaminamiento................................................................152 1.2.3 Actualizacin de las tablas de encaminamiento...............................................154 1.3 Clasificacin de los protocolos de encaminamiento dinmicos......................................155 1.3.1 Concepto de sistema autnomo....................................................................156 1.3.2 Distincin entre protocolos de encaminamiento interior y exterior......................157 1.3.3 Encaminamiento con clase y encaminamiento sin clase....................................1572. Protocolos de encaminamiento interior o IGP (Interior Gateway Protocol)...........................160 2.1 Protocolos dinmicos vector-distancia......................................................................160 2.1.1 Fundamentos.............................................................................................160 2.1.2 Problemas en la convergencia del encaminamiento..........................................162 2.2 Protocolos dinmicos de estado de los enlaces..........................................................168 2.2.1 Fundamentos..............................................................................................168 2.2.2 Procedimientos del encaminamiento de estado de los enlaces............................171 2.3 Comparacin de protocolos interiores......................................................................1723. RIP (Routing Information Protocol-protocolo de informacin de encaminamiento).................172 3.1 Fundamentos de RIP (RIPv1)..................................................................................172 3.2 Incompatibilidad de RIPv1 con VLSM y CIDR.............................................................173 3.3 Ventajas y desventajas de RIPv1.............................................................................175 3.4 RIPv2..................................................................................................................176 3.5 RIPng (RIP for IPv6)..............................................................................................1764. OSPF (Open Shortest Path First-protocolo abierto de estado de los enlaces)........................177 4.1 Fundamentos de OSPF...........................................................................................177

4.2 Tipos de mensajes OSPF........................................................................................178 4.2.1 Adyacencias OSPF entre vecinos....................................................................178 4.3 Actualizaciones OSPF en enlaces multiacceso............................................................179 4.4 Problemas de convergencia en OSPF........................................................................179 4.5 Encaminamiento jerrquico en OSPF........................................................................180 4.6 Ventajas y desventajas de OSPF..............................................................................1805. Protocolos de encaminamiento exterior o EGP (Exterior Gateway Protocol).........................1816. Componentes de un router..........................................................................................182 6.1 Configuracin hardware del router...........................................................................182 6.1.1 Interfaces para conexin a LAN.....................................................................183 6.1.2 Interfaces para la administracin del router....................................................183 6.1.3 Interfaces para conexin a WAN...................................................................184 6.1.4 Memorias internas del router........................................................................186 6.2 Software del router...............................................................................................187 6.2.1 IOS (Internetwork Operating System-sistema operativo entre redes)................187 6.2.2 Secuencia de arranque del IOS.....................................................................187 6.2.3 CLI (Command Line Interface-interfaz de lnea de comandos)...........................189 6.2.4 SDM..........................................................................................................1917. Administracin de un router Cisco.................................................................................192 7.1 Procedimientos bsicos de administracin.................................................................192 7.1.1 Cambiar el nombre al router.........................................................................192 7.1.2 Configurar las contraseas del router.............................................................192 7.1.3 Configurar el acceso mediante ssh................................................................193 7.1.4 Configurar el acceso mediante http...............................................................194 7.1.5 Reinicio del router......................................................................................195 7.1.6 Procedimientos en el modo ROMmon (ROM Monitor).......................................195 7.1.7 Restablecer la configuracin a los valores de fbrica........................................195 7.1.8 Configurar un banner..................................................................................196 7.1.9 Guardar la configuracin activa como configuracin del arranque......................196 7.1.10 Copias de respaldo de la configuracin del router............................................196 7.1.11 Restaurar la configuracin del router.............................................................196 7.1.12 Desactivar la resolucin DNS en el router.......................................................197 7.1.13 Procedimiento para recuperar las contraseas del router..................................197 7.1.14 Otros comandos de inters...........................................................................198 7.2 Revisin de la configuracin del router.....................................................................198 7.2.1 Revisin de configuraciones globales.............................................................198 7.2.2 Revisin de la configuracin de encaminamiento.............................................199 7.2.3 Revisin de la configuracin de interfaces......................................................199 7.2.4 Pruebas de conectividad..............................................................................200 7.2.5 Revisin de las conexiones telnet o SSH activas..............................................200 7.3 Configuracin de las interfaces del router.................................................................200 7.3.1 Habilitar el uso de las direcciones de subred 0 y de la subred con solo bits a 1 en versiones antiguas del IOS......................................................................201 7.3.2 Configuracin de las interfaces LAN...............................................................201 7.3.3 Configuracin de las interfaces WAN o serie...................................................201 7.4 Configuracin de la resolucin DNS en el router.........................................................202 7.5 Configuracin del encaminamiento esttico..............................................................202 7.6 Configuracin de RIP.............................................................................................202 7.6.1 RIPv1........................................................................................................202 7.6.2 RIPv2........................................................................................................203 7.6.3 Desactivar RIP en una interfaz......................................................................203 7.6.4 Compatibilidad de RIPv1 y RIPv2..................................................................203 7.6.5 Revisar y depurar RIP..................................................................................203 7.7 Configuracin bsica de OSPF.................................................................................204 7.7.1 ID del router...............................................................................................204 7.7.2 Eleccin de DR y BDR..................................................................................205 7.7.3 Revisar y depurar PSPF................................................................................205 7.8 Propagacin de la ruta predeterminada....................................................................206 7.9 Interpretacin de la tabla de encaminamiento del router.............................................206 7.9.1 Tipos de rutas en la tabla.............................................................................206 7.9.2 Bsqueda de la mejor ruta en la tabla de encaminamiento...............................207 7.10 Configuracin de IPv6 en un router Cisco................................................................209 7.10.1 Activar IPv6 y configurar las interfaces IPv6...................................................209

7.10.2 Configuracin y verificacin de RIPng para IPv6..............................................2098. Configuracin de ACLs en un router Cisco......................................................................210 8.1 Introduccin a las ACLs..........................................................................................210 8.2 Funcionamiento de las ACLs....................................................................................211 8.3 Tipos de ACLs.......................................................................................................212 8.3.1 ACLs estandar............................................................................................212 8.3.2 ACLs extendidas.........................................................................................212 8.3.3 ACLs nombradas........................................................................................212 8.4 Edicin de ACLs....................................................................................................213 8.4.1 Reglas importantes a tener en cuenta............................................................213 8.4.2 Especificacin de direcciones IP en una ACL (mscara wildcard)........................214 8.5 Aplicar una ACL a una interfaz................................................................................214 8.6 Ejemplo sencillo de aplicacin de ACLs.....................................................................214 8.7 Ejemplo no tan sencillo de aplicacin de ACLs...........................................................215 8.8 ACLs para restringir el acceso a traves de terminales virtuales....................................218 8.9 Verificacin de las ACLs..........................................................................................218

UNIDAD 7: SWITCHES. VLAN......................................................................................2191. Introduccin a los switches..........................................................................................219 1.1 Caractersticas de los switches................................................................................219 1.2 Funcionamiento de los switches..............................................................................219 1.3 Tipos de conmutacin............................................................................................221 1.4 Conmutacin simtrica y asimtrica.........................................................................222 1.5 Switches de nivel 3...............................................................................................2222. Redundancia, bucles y STP...........................................................................................223 2.1 Redundancia.........................................................................................................223 2.2 Bucles de conmutacin..........................................................................................223 2.3 STP (Spanning Tree Protocol-protocolo de rbol de expansin)....................................2243. Componentes de un switch..........................................................................................226 3.1 Configuracin hardware de un switch.......................................................................226 3.1.1 Interfaces de conexin................................................................................226 3.1.2 Interfaces de alta velocidad (puertos uplink)..................................................226 3.1.3 Interfaces para la administracin del switch...................................................226 3.1.4 Memorias internas del switch.......................................................................227 3.2 Software del switch...............................................................................................227 3.2.1 CatOS (Catalyst Operating System-sistema operativo de Catalyst)....................227 3.2.2 Secuencia de arranque del CatOS.................................................................228 3.2.3 CLI (Command Line Interface-interfaz de lnea de comandos)..........................2284. Administracin de un switch Cisco................................................................................229 4.1 Procedimientos bsicos de administracin................................................................229 4.1.1 Cambiar el nombre al switch........................................................................229 4.1.2 Configurar las contraseas del switch............................................................229 4.1.3 Asignar al switch direccin IP y puerta de enlace predeterminada.....................229 4.1.4 Configurar el acceso mediante telnet y ssh....................................................230 4.1.5 Configurar el acceso mediante http...............................................................230 4.1.6 Reinicio del switch......................................................................................230 4.1.7 Eliminacin de los archivos de configuracin...................................................230 4.1.8 Configurar un banner..................................................................................231 4.1.9 Salvar la configuracin activa como configuracin del arranque.........................231 4.1.10 Copias de respaldo de la configuracin del switch............................................231 4.1.11 Restaurar la configuracin del switch.............................................................231 4.1.12 Procedimiento para recuperar las contraseas del switch..................................231 4.2 Revisin de la configuracin del switch.....................................................................232 4.2.1 Revisin de configuraciones globales.............................................................232 4.2.2 Revisin de la configuracin de interfaces......................................................232 4.2.3 Revisin de las conexiones telnet activas.......................................................233 4.3 Configuracin de las interfaces del switch.................................................................233 4.4 Seguridad de puertos del switch..............................................................................233 4.5 Gestin de las tablas de direcciones MAC.................................................................234 4.5.1 Asignacin de direcciones MAC estticas........................................................234 4.5.2 Modificacin del temporizador de actuacin....................................................234 4.5.3 Borrado de direcciones MAC.........................................................................234 4.5.4 Revisin del contenido de la tabla de direcciones MAC......................................235

4.6 Configuracin de STP.............................................................................................235 4.6.1 Configuracin de prioridad de switch..............................................................235 4.6.2 Configuracin del costo de un puerto.............................................................235 4.6.3 Configuracin de prioridad de puerto.............................................................235 4.6.4 Revisin de la configuracin STP...................................................................2365. VLAN (Virtual LAN-LAN virtual).....................................................................................236 5.1 Problemtica........................................................................................................236 5.2 Caractersticas......................................................................................................237 5.3 Etiquetado IEEE 802.1Q.........................................................................................237 5.4 Tipos de VLAN......................................................................................................238 5.4.1 VLAN por puerto.........................................................................................238 5.4.2 VLAN por direccin MAC..............................................................................238 5.4.3 VLAN por tipo de protocolo..........................................................................238 5.4.4 VLAN por direccin IP..................................................................................239 5.5 Tipos de enlace.....................................................................................................239 5.6 Configuracin de VLANs.........................................................................................240 5.6.1 Creacin de VLANs......................................................................................240 5.6.2 Asignacin de puertos a una VLAN................................................................241 5.6.3 Configuracin de puertos trunk.....................................................................241 5.6.4 Revisin de la configuracin de VLANs...........................................................242 5.6.5 Administracin centralizada de VLANs............................................................242 5.7 Configuracin del encaminamiento entre VLANs (router on a stick)..............................243

UNIDAD 8: ACCESO A INTERNET DESDE UNA LAN....................................................2451. Conceptos generales de MAN y WAN.............................................................................245 1.1 Tecnologas de acceso a WAN.................................................................................245 1.2 Tipos de WAN.......................................................................................................2462. WAN histricos...........................................................................................................2463. Estndares de capa fsica para WAN..............................................................................2494. Conexiones a redes WAN y MAN...................................................................................2505. Protocolos de acceso remoto a WAN..............................................................................2536. Introduccin a Internet...............................................................................................2537. Traduccin de direcciones de red (NAT/PAT)...................................................................2558. VPN (Virtual Private Network-red privada virtual)............................................................256

BIBLIOGRAFA..............................................................................................................258

9

Ciclo Formativo: Administracin de Sistemas Informticos y en Red Mdulo: Planificacin y Administracin de Redes

Unidad de Trabajo 1:

CARACTERIZACIN DE REDES

1. Telecomunicaciones

El intercambio de informacin ha permitido establecer la comunicacin entre seres humanos desde el comienzo de los tiempos, no slo gracias al lenguaje sino a una amplia variedad de smbolos y cdigos. De acuerdo con la tercera acepcin de la Real Academia Espaola, comunicacin es la transmisin de seales mediante un cdigo comn al emisor y al receptor. En esa categora podemos incluir desde las seales de trfico hasta el intercambio de informacin en una red de satlites, pasando por las facturas de compra.

Segn la Unin Internacional de Telecomunicaciones, telecomunicacin es toda transmisin, emisin o recepcin de signos, seales, imgenes, sonidos o informaciones de cualquier tipo que se transmiten por hilos, medios pticos, radioelctricos u otros sistemas electromagnticos. La informtica, ciencia que estudia el tratamiento automatizado de la informacin, se ha servido de las telecomunicaciones (en muchos casos ambas reas se han integrado unitariamente) para conseguir sus cometidos.

Evolucin histrica

Fecha Evento Antes de 1900 Mensajeros a pie o a caballo, seales de humo, paloma mensajera o telgrafo 1890s Invencin del telfono (Alexander Graham Bell). Expansin del servicio telefnico 1901 Primera transmisin inalmbrica transatlntica (Guglielmo Marconi) 1920s Radio AM 1939 Radio FM 1940s Desarrollo de la radio y las microondas fomentada por la Segunda Guerra Mundial 1948 Se publica Teora de la Comunicacin Electrnica (Claude Shannon) 1960s Computadores mainframe 1962 Redes de conmutacin de paquetes (Paul Baran) 1967 Publicado el primer informe sobre ARPANET (Larry Roberts) 1969 Establecimiento de ARPANET en UCLA, UCSB, U-Utah y Stanford 1972 Creacin de software para envo de correo electrnico (Ray Tomlinson) 1973 Desarrollo de la arquitectura TCP/IP (Bob Kahn y Vint Cerf) Finales 1970s Las compaas usan arquitecturas propietarias 1981 Se comienza a utilizar el trmino Internet 1982 ISO presenta el modelo OSI 1984 Se introduce el Servicio de Nombre de Dominio (DNS) 1991 Desarrollo de cdigo para la World Wide Web (Tim Berners-Lee) 1993 Se presenta Mosaic, primer navegador web con interfaz de usuario grfica 1994 Se presenta Netscape Navigator Finales 1990s Crecimiento exponencial de usuarios de Internet

Unidad de Trabajo 1:

CARACTERIZACIN DE REDES

PAR - 1. Caracterizacin de redes

10

2. Elementos de un sistema de comunicaciones

El objetivo de un sistema de comunicaciones es intercambiar informacin entre dos entidades, para lo que utiliza medios fsicos (dispositivos tangibles) y lgicos (software de transmisin y control). Se compone de los siguientes elementos:

1. Fuente o emisor. Genera los datos a transmitir. Es un ETD (Equipo Terminal de Datos).

2. Transmisor. Da a los datos un formato que permita su transmisin. Es un ECD (Equipo de Comunicacin de Datos, tambin llamado ETCD Equipo Terminal del Circuito de Datos).

3. Sistema o lnea de transmisin. Transporta la informacin.

4. Receptor. Transforma la seal recibida en los datos originales. Tambin es un ECD.

5. Destino. Lee los datos del receptor. Tambin es un ETD.

3. Redes de ordenadores

La conexin de ordenadores en red formando un sistema de comunicaciones es una prctica extendida en la actualidad debido a las ventajas que ofrece:

Disponibilidad de recursos. Aplicaciones, servicios e informacin se encuentran

a disposicin de quien lo necesite.

Fiabilidad.

o Al encontrarse duplicada en la red, la informacin se puede recuperar desde fuentes de suministro alternativas.

o Al disponerse de varios procesadores, si un equipo falla los trabajos pendientes se pueden ejecutar en otro.

emisor destino

PC (ETD)

mdem (ETCD)

Internet

mdem (ETCD)

servidor (ETD)

PAR - 1. Caracterizacin de redes

11

Bajo coste. De forma general, un diseo de red basado en ordenadores personales y de tamao medio ofrece una relacin coste-rendimiento superior que si se usan mainframes.

o Se sustituyen los sistemas centralizados por los distribuidos. o Se sustituye el modelo jerrquico por el cliente-servidor.

Escalabilidad. El sistema puede crecer incorporando nuevos procesadores al

mismo.

Facilidad de colaboracin entre recursos. Se permite trabajar juntos a recursos humanos y materiales fsicamente alejados.

Los elementos habituales de una red de ordenadores son: Servidor. Ofrece servicios a las mquinas cliente. Dichos servicios pueden ser

de mensajera, correo electrnico, archivos, bases de datos, impresin, etc.

Cliente. Tambin llamado estacin de trabajo (workstation). Puesto de red que ejecuta aplicaciones de usuario y utiliza los servicios que ofrecen otros equipos (servidores).

Sistema operativo de red. Soporta los protocolos de comunicaciones que

permiten a los distintos equipos conectarse entre s y acceder a los recursos compartidos.

Conexiones fsicas. Tarjetas de red, cableado, switches, routers, etc.

4. Tipos de redes

4.1 Por extensin geogrfica

o PAN (Personal Area Network, red de rea personal). Distancias muy cortas.

Integra pequeos dispositivos como telfonos mviles o PDAs. Segn autores, es un subtipo de LAN.

o LAN (Local Area Network, red de rea local). No suele exceder el edificio en

que est instalada, pudiendo cubrir otros edificios cercanos. Generalmente es de explotacin privada.

o MAN (Metropolitan Area Network, red de rea metropolitana). Se encuentra en

una localidad, y est sujeta a regulaciones administrativas.

o WAN (Wide Area Network, red de rea extensa). Abarca varias ciudades, regiones o pases. De explotacin pblica en muchos casos.

PAR - 1. Caracterizacin de redes

12

4.2 Por propietario

o Pblicas. Estn implantadas y disponibles para su uso por parte de todo tipo de usuarios. Son propiedad de empresas de telecomunicaciones, coloquialmente denominadas telcos.

Reduccin de costes de gestin y mantenimiento. Evolucin tecnolgica garantizada. / Diseo de red no personalizado. / Falta de control y supervisin del trfico de la red.

o Privadas. Se fabrican para un propsito especfico.

Diseo a medida. Control y capacidad de explotacin. / Coste elevado. / Envejecimiento de equipos, desfase tecnolgico.

o Privadas virtuales (VPN Virtual Private Network). Tecnologa que permite

extender una LAN privada sobre una red pblica. Sus funciones pueden incluir el acceso de un cliente a una LAN empresarial o la conexin entre sedes corporativas remotas.

Mismas ventajas de las redes pblicas. / La disponibilidad y eficiencia depende de la red pblica. / Menor nivel de seguridad que en una red privada.

4.3 Por topologa. La topologa define la estructura fsica o lgica de una red.

o Bus. Utiliza un enlace de cable (backbone) al que todos los equipos se conectan

de forma directa. Requiere n-1 segmentos de cable para conectar n nodos.

Bajo coste, requiere poco cableado. Si falla una estacin el resto no se ve afectado. / Si falla un segmento de cable, el bus falla.

PAR - 1. Caracterizacin de redes

13

o Anillo. Enlaza los distintos equipos de la red de forma secuencial y cerrada. Requiere n segmentos de cable para conectar n nodos.

Mejora el modelo en bus. / Si falla un segmento de cable, el anillo falla. En ese caso se puede

implementar un doble anillo redundante.

o Estrella. Conecta los equipos con un nodo central. Requiere n-1 segmentos de cable para conectar n nodos.

Si falla una estacin no afecta al resto. Flexibilidad para aadir o eliminar equipos / Si falla el nodo central se inutiliza toda la red.

o Estrella extendida. Se conectan varias estrellas entre s. Requiere n+m-1 segmentos de cable para conectar n+m nodos.

Cableado ms corto que en el modelo en estrella. Cada nodo central conecta menos dispositivos. / El fallo del nodo principal aisla las estrellas secundarias. El de un nodo

secundario inutiliza parte de la red.

PAR - 1. Caracterizacin de redes

14

o Jerrquica o en rbol. Estrella extendida con un nodo dominando la topologa completa. Al igual que la estrella extendida, requiere n+m-1 segmentos de cable para conectar n+m nodos.

rbol binario. Cada nodo se divide en dos enlaces. rbol backbone. Se parte de un enlace troncal de nodos o backbone.

o Malla. Cada equipo tiene sus propias conexiones con los dems. Es irregular

y no sigue un patrn fijo. La malla puede ser completa o slo parcial. Para una malla completa de n nodos el nmero de segmentos de cable se calcula con la siguiente frmula:

=

=+++=1

1 2)1()1(...21

n

k

nnnk

Si una ruta falla, hay alternativas. / Alto coste, necesidad de mucho cable.

o Hbrida. Mezcla varias de las topologas anteriores.

4.4 Por el tipo de enlaces entre nodos de red

o De difusin (broadcast) o multipunto. Cada equipo enva su informacin a todos los nodos, siendo el destinatario el encargado de captar e interpretar dicha informacin. Configuracin tpica en redes en bus, anillo, estrella con un hub como dispositivo central o inalmbricas.

PAR - 1. Caracterizacin de redes

15

Tipos de transmisin en redes de difusin: Broadcast. Cada equipo enva sus datos hacia todos los dems. Las

estaciones de trabajo no siguen ningn orden para utilizar la red (el primer mensaje que llega es el primero que sale).

Transmisin de tokens. Los equipos reciben testigos (tokens) que les

informan sobre cundo pueden transmitir, retransmitiendo el token cuando finaliza la transmisin o bien si no hay nada que transmitir.

o Conmutadas o punto a punto. La conmutacin es la tcnica que permite

interconectar dos puntos cualquiera de una red, aunque se encuentren alejados. Se establece una va de conexin entre el emisor y el receptor de la transmisin.

Conmutacin de circuitos. Se establece a priori y de forma exclusiva el

circuito fsico (camino nico dedicado), aunque tramos del mismo se compartan con otras transmisiones. Eficiente si existe transmisin continua en ambos sentidos. Si no, la lnea permanece ocupada aunque no haya transmisin efectiva. Implica una secuencia de tres pasos: 1. Establecimiento del circuito. 2. Transferencia de informacin. 3. Liberacin del circuito.

Conmutacin de mensajes. El mensaje a enviar incorpora informacin de

direccionamiento (origen y destino), y va pasando de nodo a nodo. Cada uno de ellos almacena el mensaje y lo retransmite cuando encuentra un camino libre. Se utiliza con mensajes pequeos. Existe la posibilidad de enviar mensajes multipaquete: en cada nodo el mensaje completo se recupera y segmenta de nuevo antes de ser enviado al nodo siguiente, con el consiguiente retardo en el envo.

Conmutacin de paquetes. Si el mensaje es demasiado grande, se divide

en paquetes formados por cabecera y datos de usuario. En la cabecera, adems del origen y el destino, aparece el nmero de secuencia del paquete e informacin adicional como el acuse de recibo, si este se solicita.

DATAGRAMA. Transmisin de paquetes desordenada y por circuitos

independientes (cada paquete puede tomar una ruta distinta). No orientado a conexin. Es barato, pero poco eficiente.

CIRCUITO VIRTUAL. Se establece una conexin lgica entre origen y destino.

PAR - 1. Caracterizacin de redes

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o Permanente (C.V.P.). Ruta preestablecida entre cada par de nodos, pero no dedicada (se comparte con otras transmisiones mediante multiplexacin en el tiempo).

o Conmutado (C.V.C.). Ruta establecida en cada transmisin entre nodos (puede no ser la misma en dos transmisiones distintas entre los dos mismos nodos).

Comparacin por tipo de enlace Auque histricamente se ha identificado a las LAN como redes de difusin y a las WAN como redes de conmutacin, hoy en da se puede encontrar una gran cantidad de LAN conmutadas. En todo caso s se puede afirmar que una WAN de difusin sera muy poco eficiente, debido a las grandes distancias que cubre.

Difusin ConmutacinSoftware simple No implementa algoritmos de enrutamiento. Control de errores extremo a extremo.

Software complejo Algoritmos de enrutamiento complicados. Control de errores extremo a extremo y

entre nodos intermedios Si la estacin reconoce su direccin en el campo de destino, recibe el mensaje

Adems, si no reconoce su direccin, ha de reenviar el mensaje

Un nico medio de transmisin soporta todos los mensajes de la red.

Varias lneas de comunicacin pueden funcionar en paralelo.

Necesidad de lneas de alta velocidad Se puede usar lneas de baja velocidad Retrasos debidos a las esperas para ganar el acceso al medio

Retrasos debidos a la retransmisin del mensaje entre varios nodos intermedios

5. Tipos de transmisin

Por tipo de destinatario

o Unicast. La informacin se dirige a una mquina. o Multicast. La informacin se dirige a varias mquinas concretas. o Broadcast. La informacin se dirige a todas las mquinas.

Por uso de la lnea

o Simplex. Comunicacin en un solo sentido. o Half-duplex o semi-duplex. En ambos sentidos de forma exclusiva. o Full-duplex. En ambos sentidos de forma simultnea.

6. Dispositivos de red

Se vern con ms detalle en sucesivas unidades de trabajo. No obstante los ms habituales son: Hub (concentrador). Conecta varios equipos en un punto central, retransmitiendo

a todos ellos las seales que recibe por cada uno de sus puertos.

PORTADAPLANIFICACION Y ADMON. DE REDES.pdf