Redes de computadoras

CARRERA PROFESIONAL: COMPUTACION E INFORMATICA

UNIDAD DIDÁCTICA: INSTALACION Y CONFIGURACION DE REDES DE COMUNICACION

TEMA: REDES DE COMPUTADORAS

DOCENTE: WILDO HUILLCA MOYNA

PRESENTADO POR: JULIAN WILSON HUAMAN

SEMESTRE: 2015 II

ABANCAY – APURÍMAC2015

PRESENTACION

Julián Wilson Huamán Cáceres 1

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “ABANCAY”

Este presente trabajo se ha realizado con el motivo de dar a conocer los conceptos de cada tema como podemos ver aquí tenemos algunos temas:Introducción de redes; redes según su alcance; redes físicas; redes inalámbricas; redes según su topología; modelo OSI. Todos estos temas nos dan a conocer Qué importancia tiene cada uno de estos temas, y así poder conocer y tener noción de cómo funcionan las redes informáticas ya que en la actualidad estamos rodeados de máquinas como computadoras, PC, laptops, celulares inteligentes, etc. la tecnología abarca en casi todos los seres humanos y es un complemento para la humanidad ya que nosotros necesitamos mayor facilidad en el ámbito del trabajo.



DEDICATORIA

Este Trabajo Está Dedicado A Mis Queridos Padres, Por Brindarnos Su Apoyo Incondicional Día A Día Y Al Docente Por Brindarnos Sus Conocimiento, Agradecerle Por Su Dedicación Y Apoyo Que Nos Da A Cada Uno De Nosotros Para Poder Así Lograr Nuestros Objetivos Que Queremos Lograr.



AGRADECIMIENTOAgradesco En Primer Lugar , Al Ser Supremo , Unico Dueño De Todo Saber Y Verdad , Por Iluminar Durante Este Trabajo Y Por

Permitir Finalizar Con Éxito ; Y En Segundo Lugar , A Las Personas Que Me Apoyaron Pero Menos Inportante A Mis

Queridos Padres , Por Su Apoyo Incondicional Y El Esfuerzo Y El Esfuerzo Diario Que Realizan Por Brindarnos Buena Educacion.

En Esta Oprtunidad , Nuestro Reconocimiento Y Agradecimiento Al Docente Ing. WILDO HUILLCA MOYNA; Por Su Oportuna ,Preciso E Instruida Orientacion Para El Logro Del Presente Trabajo.



INDICE

I. INTRODUCCIÓN DE REDES........................................................................................................... 7

II. TIPOS DE REDES.......................................................................................................................... 8

I. TIPOS DE REDES INALÁMBRICAS....................................................................................................81.1 Wireless Personal Área Network:..........................................................................................81.2 Wireless Metropolitan Area Network....................................................................................91.3 Wireless Wide Area Network...............................................................................................10

1.4 EL WI_FI.................................................................................................................................101.5 BLUETOOTH.........................................................................................................................11

1.6 INFRARROJOS......................................................................................................................11II. TIPOS DE REDES SEGÚN SU ALCANCE...........................................................................................13

2.1 RED DE ÁREA LOCAL o LAN (local area network).................................................................132.2 RED DE ÁREA METROPOLITANA o MAN (metropolitan area network)................................132.3 RED DE ÁREA AMPLIA o WAN (wide area network)............................................................142.4 RED DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICA o WLAN (Wireless Local Area Network)......................142.5 RED DE ÁREA PERSONAL o PAN (personal area network)....................................................15

III. REDES FÍSICAS..............................................................................................................................153.1 PAR TRENZADO............................................................................................................................15

UTP.....................................................................................................................................................16 STP.....................................................................................................................................................16 FTP.....................................................................................................................................................16CATEGORIAS.................................................................................................................................................16

3.2 Cable Coaxial.......................................................................................................................17 Thicknet (ethernet grueso):.....................................................................................................17 Thinnet (ethernet fino):...........................................................................................................18

Topología Lineal..................................................................................................................................183.3 Fibra Óptica.........................................................................................................................19

Dispositivos implícitos en este proceso...............................................................................................19 Componentes de la Fibra Óptica.........................................................................................................20 Fibra Monomodo:................................................................................................................................20 Fibra Multimodo..................................................................................................................................21 Tipo de conectores..............................................................................................................................21 CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA ÓPTICA...............................................................................................22 Características Generales:...................................................................................................................22 Uso Dual (interior y exterior):..............................................................................................................23 Mayor protección en lugares húmedos:..............................................................................................23 Protección Anti-inflamable:.................................................................................................................23 Empaquetado de alta densidad:..........................................................................................................23 Características Técnicas:......................................................................................................................23 Características Mecánicas:..................................................................................................................24

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA.....................................................................24 VENTAJAS............................................................................................................................................24 DESVENTAJAS......................................................................................................................................25

IV. REDES SEGÚN SU TOPOLOGÍA......................................................................................................254.1 Estrella.......................................................................................................................................254.2 Árbol....................................................................................................................................264.3 Anillo...................................................................................................................................274.4 Bus o en línea:.....................................................................................................................28

4.5 Estrella extendida:..........................................................................................................................284.5 Red En malla:......................................................................................................................29

III. MODELO OSI............................................................................................................................. 31

3.1 Modelo general de comunicación.......................................................................................31



3.2 Medios................................................................................................................................333.3 PROTOCOLO.......................................................................................................................................333.4 EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS DE NETWORKING DE ISO................................................................................343.5 EL MODELO DE REFERENCIA OSI.............................................................................................................353.6 LAS SIETE CAPAS DEL MODELO DE REFERENCIA OSI..............................................................................363.7 FUNCIONES DE CADA CAPA.............................................................................................................36

Capa 7: La capa de aplicación..............................................................................................................36 Capa 6: La capa de presentación.........................................................................................................37 Capa 5: La capa de sesión....................................................................................................................37 Capa 4: La capa de transporte.............................................................................................................37 Capa 3: La capa de red.........................................................................................................................37 Capa 2: La capa de enlace....................................................................................................................37 Capa 1: La capa física:_........................................................................................................................38

3.8 ENCAPSULAMIENTO.......................................................................................................................38 Crear los datos.........................................................................................................................38 Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo.....................................38 Anexar (agregar) la dirección de red al encabezado................................................................39 Anexar (agregar) la dirección local al encabezado de enlace de datos....................................39Realizar la conversión a bits para su transmisión..........................................................39

3.9 NOMBRES DE LOS DATOS EN CADA CAPA DEL MODELO OSI.........................................................39

EL MODELO DE REFERENCIA TCP/IP...........................................................................................40

LAS CAPAS DEL MODELO DE REFERENCIA TCP/IP.......................................................................41

Capa de aplicación...................................................................................................................41 Capa de transporte..................................................................................................................41 Capa de Internet......................................................................................................................42 Capa de acceso de red.............................................................................................................42

COMPARACIÓN ENTRE EL MODELO OSI Y EL MODELO TCP/IP....................................................42

- SIMILITUDES............................................................................................................................. 42

- DIFERENCIAS............................................................................................................................. 42

- USO DE LOS MODELOS OSI Y TCP/IP..........................................................................................43

CONCLUCIONES................................................................................................................................. 43



I. INTRODUCCIÓN DE REDES

Una red es un conjunto de ordenadores conectados entre sí, que pueden comunicarse para compartir datos y recursos sin importar la localización física de los distintos dispositivos.A través de una red se pueden ejecutar procesos en otro ordenador o acceder a sus ficheros, enviar mensajes, compartir programas... El origen de las redes hay que buscarlo en la Universidad de Hawai, donde se desarrolló, en los años setenta, el Método de Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, CSMA/CD (Carrier Sense and Multiple Access with Collition Detection), utilizado actualmente por Ethernet. Este método surgió ante la necesidad de implementar en las islas Hawai un sistema de comunicaciones basado en la transmisión de datos por radio, que se llamó Aloha, y permite que todos los dispositivos puedan acceder al mismo medio, aunque sólo puede existir un único emisor en cada instante. Con ello todos los sistemas pueden actuar como receptores de forma simultánea, pero la información debe ser transmitida por turnos.El centro de investigaciones PARC (Palo Alto Research Center) de la Xerox Corporation desarrolló el primer sistema Ethernet experimental en los años 70, que posteriormente sirvió como base de la especificación 802.3 publicada en 1980 por el Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE). Se entiende por protocolo el conjunto de normas o reglas necesarias para poder establecer la comunicación entre los ordenadores o hosts de una red. Un protocolo puede descomponerse en niveles lógicos o capas denominados layers.

II. TIPOS DE REDES

El término red informática hace referencia a un conjunto de equipos y dispositivos informáticos conectados entre sí, cuyo objeto es transmitir datos para compartir recursos e información. Si bien existen diversas clasificaciones de redes informáticas, así como podemos ver:

I. TIPOS DE REDES INALÁMBRICAS

El concepto red inalámbrica proviene de la lengua inglesa (Wireless Network) – y hace alusión al tipo de conexión que permite, sin la necesidad



de que esta sea física (mediante el uso de cables) conectar dos puntos de locación por medio de ondas electromagnéticas.Hoy en día el uso de redes inalámbricas se ha popularizado al punto de que contamos con ellas para mantenernos conectados a la red desde nuestras computadoras, o celulares. Dentro de nuestras casas, en la de nuestros amigos o inclusive en bares y diferentes sitios de concurrencia social; volviéndose de esta forma una de las tecnologías de comunicación más comunes de la vida cotidiana.Antes la comunicación entre distintos dispositivos electrónicos personales se llevaba a cabo mediante el uso de un cable y su conexión periférica, motivo por el cual pequeños dispositivos llenaban la casa de cables, y a veces podía llegar a ser hasta confuso su gestión. La comunicación inalámbrica supone un gran avance en cuanto a versatilidad y comodidad para el individuo.Hoy en día los celulares más modernos solo vienen equipados con cables para la recarga de su batería, y con los avances que este tipo de redes ha logrado, se puede hace uso, en el hogar, de auriculares, módems, micrófonos, impresoras y hasta el teclado comunicándose con su terminal a través de ondas de radio inalámbricas.Existen distintos tipos de coberturas por red inalámbrica, con diferentes estándares, es a partir de esto que las mismas son clasificadas en:

I.1 Wireless Personal Área Network: También conocido como red “WPAN”; se distingue por ser una forma de cobertura más personalizada a diferencia de otras tecnologías: un ejemplo de estas son la red “Bluetooth” basadas en el estándar Homerf que conecta a los teléfonos celulares entre sí siempre y cuando estén en un radio cercano.Otros tipos de conexión a esta red son el sistema RFID que permite el almacenamiento y recuperación de distintos datos con el objetivo primordial de mostrar la identidad de un objeto mediante ondas de radio.



I.2 Wireless Metropolitan Area Network Más conocido por nosotros por el nombre de “Red de área metropolitana” o “MAN” es basada en el uso de las tecnologías WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) que traducido al español sería un estilo de interoperabilidad mundial para acceso de microondas.Básicamente al hablar de esta red estamos clasificando un estilo de área similar al WI-FI al que podemos acceder en nuestros hogares pero con un mayor rango de alcance y a su vez una banda más ancha para permitir de esta forma la comunicación en dicho edificio.

I.3 Wireless Wide Area Network



Popularmente la conocemos como “WAN” o “WWAN”. Es importante tomar en cuenta sus diferencias con su predecesora WLAN (Wireless Local Area Network) puesto que esta utiliza tecnologías de WiMAX – redes de comunicación móvil- para la transferencia de datos aunque incluye además en el “paquete” a la hora de la transferencia de datos redes GPRS, GSM, HSPA y 3G y WI-FI para lograr de este modo la conexión a internet.

I.4 EL WI_FI

ElWi_fi es un artilugio que permite que se conecten diversos dispositivos electrónicos –computadoras, Smartphone, consolas de videojuegos, ordenadores, etc.- a internet mediante el uso de una red inalámbrica.El alcance de este punto de acceso varía según la red y de si encuentra al aire libre o no. Si bien posee grandes ventajas momentáneamente este tipo de conexión es el más vulnerable en términos de seguridad, motivo por el que muchas empresas han adoptado diversas medidas y sistemas de seguridad y protección, para que nadie desautorizado pueda acceder a su información.



I.5 BLUETOOTH

Bluetooth es una especificación tecnológica para redes inalámbricas que permite la transmisión de voz y datos entre distintos dispositivos mediante una radiofrecuencia segura (2,4 GHz). Esta tecnología, por lo tanto, permite las comunicaciones sin cables ni conectores y la posibilidad de crear redes inalámbricas domésticas para sincronizar y compartir la información que se encuentra almacenada en diversos equipos.

De esta manera, por ejemplo, una de las situaciones más comunes en las que se produce el uso de bluetooth es cuando dos conocidos se encuentran en una misma estancia y desean intercambiar fotografías que tienen en sus respectivos teléfonos móviles. En este caso, conectan el bluetooth y se “pasan” dichas imágenes de una forma rápida y sencilla sin necesidad de tener que recurrir a lo que es una conexión a Internet.

I.6 INFRARROJOS

Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre dos nodos, y para ello utilizan una serie (por lo menos un par) de ledes infrarrojos. Se trata de emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación, por ello es escasa su utilización a gran escala. Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos (bluetooth, Wireless, etcétera).



Modo punto-a-punto

Los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo más cerca posible y que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto requiere una línea-de-visión entre las dos estaciones a comunicarse. Este modo punto-a-punto conectado a cada estación.

Modo casi-difuso.

Son métodos de emisión radial, es decir que cuando una estación emite una señal óptica, esta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la célula.En el modo casi–difuso las estaciones se comunican entre sí por medio de superficies reflectantes.No es necesaria la línea de visión entre dos estaciones, pero sí deben de estarlo con la superficie de reflexión. Además, es recomendable que las estaciones estén cerca de la superficie de reflexión, esta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.

II. TIPOS DE REDES SEGÚN SU ALCANCE

El objeto es transmitir datos para compartir recursos e información. Si bien existen diversas clasificaciones de redes informáticas, la más reconocida es aquella que las distingue de acuerdo a su alcance. De esta manera los tipos de redes son:

II.1 RED DE ÁREA LOCAL o LAN (local area network).

Esta red conecta equipos en un área geográfica limitada, tal como una oficina o edificio. De esta manera se logra una conexión rápida, sin inconvenientes, donde todos tienen acceso a la misma información y dispositivos de manera sencilla.



II.2 RED DE ÁREA METROPOLITANA o MAN (metropolitan area network).

Ésta alcanza una área geográfica equivalente a un municipio. Se caracteriza por utilizar una tecnología análoga a las redes LAN, y se basa en la utilización de dos buses de carácter unidireccional, independientes entre sí en lo que se refiere a la transmisión de datos.

II.3 RED DE ÁREA AMPLIA o WAN (wide area network). Estas redes se basan en la conexión de equipos informáticos ubicados en un área geográfica extensa, por ejemplo entre distintos continentes. Al comprender una distancia tan grande la transmisión de datos se realiza a una velocidad menor en relación con las redes anteriores. Sin embargo, tienen la ventaja de trasladar una cantidad de información mucho mayor. La conexión es realizada a través de fibra óptica o satélites.



II.4 RED DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICA o WLAN (Wireless Local Area Network).

Es un sistema de transmisión de información de forma inalámbrica, es decir, por medio de satélites, microondas, etc. Nace a partir de la creación y posterior desarrollo de los dispositivos móviles y los equipos portátiles, y significan una alternativa a la conexión de equipos a través de cableado.

II.5 RED DE ÁREA PERSONAL o PAN (personal area network). Es una red conformada por una pequeña cantidad de equipos, establecidos a una corta distancia uno de otro. Esta configuración permite que la comunicación que se establezca sea rápida y efectiva.



III. REDES FÍSICAS

III.1 Par Trenzado

Lo que se denomina cable de Par Trenzado consiste en dos alambres de cobre aislados, que se trenzan de forma helicoidal, igual que una molécula de DNA. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos.Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas de diferentes vueltas se cancelan, por lo que la radiación del cable es menos efectiva. Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos.Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro, recubiertos por un material aislante.Cada uno de estos pares se identifica mediante un color, siendo los colores asignados y las agrupaciones de los pares de la siguiente forma:

Los pares trenzados se apantallan. De acuerdo con la forma en que se realiza este apantallamiento podemos distinguir varios tipos de cables de par trenzado, éstos se denominan mediante las siglas UTP, STP y FTP.

UTP: es como se denominan a los cables de par trenzado no apantallados, son los más simples, no tienen ningún tipo de pantalla conductora. Su impedancia es de 100 ohmios, y es muy sensible a interferencias. Los pares están recubiertos de una malla de teflón que no es conductora. Este cable es bastante flexible.

STP: es la denominación de los cables de par trenzado apantallados individualmente, cada par se envuelve en una malla conductora y otra general que recubre a todos los pares. Poseen gran inmunidad al ruido, pero una rigidez máxima



FTP: los pares se recubren de una malla conductora global en forma trenzada. De esta forma mejora la protección frente a interferencias, teniendo una rigidez intermedia.

Dependiendo del número de pares que tenga el cable, del número de vueltas por metro que posea su trenzado y de los materiales utilizados, los estándares de cableado estructurado clasifican a los cables de pares trenzados por categorías: 1, 2, 3, 4, 5, 5e, 6 y 7. Las dos últimas están todavía en proceso de definición.

CATEGORIAS Categoría 3: soporta velocidades de transmisión hasta 10 Mbits/seg.

Utilizado para telefonía de voz, 10Base-T Ethernet y Token ring a 4 Mbits/seg.

Categoría 4: soporta velocidades hasta 16 Mbits/seg. Es aceptado para Token Ring a 16 Mbits/seg.

Categoría 5: hasta 100 Mbits/seg. Utilizado para Ethernet 100Base-TX.

Categoría 5e: hasta 622 Mbits/seg. Utilizado para Gigabit Ethernet. Categoría 6: soporta velocidades hasta 1000 Mbits/seg.

El cable de Par Trenzado debe emplear conectores RJ45 para unirse a los distintos elementos de hardware que componen la red. Actualmente de los ocho cables sólo cuatro se emplean para la transmisión de los datos. Éstos



se conectan a los pines del conector RJ45 de la siguiente forma: 1, 2 (para transmitir), 3 y 6 (para recibir).La Galga o AWG, es un organismo de normalización sobre el cableado. Es importante conocer el significado de estas siglas porque en muchos catálogos aparecen clasificando los tipos de cable. Por ejemplo se puede encontrar que determinado cable consta de un par de hilos de 22 AWG.AWG hace referencia al grosor de los hilos. Cuando el grosor de los hilos aumenta el AWG disminuye. El hilo telefónico se utiliza como punto de referencia; tiene un grosor de 22 AWG. Un hilo de grosor 14 AWG es más grueso, y uno de 26 AWG es más delgado.

III.2 Cable Coaxial El cable coaxial es similar al cable utilizado en las antenas de televisión: un hilo de cobre en la parte central rodeado por una malla metálica y separados ambos elementos conductores por un cilindro de plástico, protegidos finalmente por una cubierta exterior.La denominación de este cable proviene que los dos conductores comparten un mismo eje de forma que uno de los conductores envuelve al otro.La malla metálica exterior del cable coaxial proporciona una pantalla para las interferencias. En cuanto a la atenuación, disminuye según aumenta el grosor del hilo de cobre interior, de modo que se consigue un mayor alcance de la señal.

Thicknet (ethernet grueso): Tiene un grosor de 1,27 cm y capacidad para transportar la señal a más de 500 m. Al ser un cable bastante grueso se hace difícil su instalación por lo que está prácticamente en desuso. Fue el primer cable montado en redes Ethernet. Este cable se corresponde con el estándar RG-8/U, posee un característico color amarillo con marcas cada 2,5 m que designan los lugares en los que se pueden insertar los ordenadores.

Thinnet (ethernet fino): Tiene un grosor de 0,64 cm y capacidad para transportar una señal hasta 185 m. Posee una impedancia de 50 ohmios. Es un cable flexible y de fácil instalación (comparado con el cable coaxial grueso). Se corresponde con el estándar RG58 y puede tener su núcleo constituido por un cable de cobre o una serie de hilos de cobre entrelazados.



El cable coaxial es menos susceptible a interferencias y ruidos que el cable de par trenzado y puede ser usado a mayores distancias que éste. Puede soportar más estaciones en una línea compartida. Es un medio de transmisión muy versátil con un amplio uso. Los más importantes son:

Topología Lineal La topología lineal es un diseño sencillo en el que un solo cable, que es conocido como "bus", es compartido por todos los dispositivos de la red. El cable va recorriendo cada uno de los ordenadores y se utiliza una terminación en cada uno de los dos extremos. Los dispositivos se conectan al bus utilizando generalmente un conector en T.

III.3 Fibra Óptica En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la señal original. El sistema básico de transmisión se compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor, amplificador y señal de salida.



En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el transmisor de LED’S (diodos emisores de luz) y láser.Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar rápidamente por medio de una corriente de polarización. Además su pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son características atractivas.

Dispositivos implícitos en este proceso

Los bloques principales de un enlace de comunicaciones de fibra óptica son: transmisor, receptor y guía de fibra. El transmisor consiste de una interfase analógica o digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y un adaptador de fuente de luz a fibra. La guía de fibra es un vidrio ultra puro o un cable plástico. El receptor incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz, una foto detectora, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de voltaje y una interface analógica o digital En un transmisor de fibra óptica la fuente de luz se puede modular por una señal análoga o digital.Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la señal o en pulsos digitales. El conversor de voltaje a corriente sirve como interface eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente de luz.La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz LED o un diodo de inyección láser ILD, la cantidad de luz emitida es proporcional a la corriente de excitación, por lo tanto el conversor voltaje a corriente convierte el voltaje de la señal de entrada en una corriente que se usa para dirigir la fuente de luz. La conexión de fuente a fibra es una interfase mecánica cuya función es acoplar la fuente de luz al cable.La fibra óptica consiste de un núcleo de fibra de vidrio o plástico, una cubierta y una capa protectora. El dispositivo de acoplamiento del detector de fibra a luz también es un acoplador mecánico.El detector de luz generalmente es un diodo PIN o un APD (fotodiodo de avalancha). Ambos convierten la energía de luz en corriente. En consecuencia, se requiere un conversor corriente a voltaje que transforme los cambios en la corriente del detector a cambios de voltaje en la señal de salida.

Componentes de la Fibra ÓpticaEl Núcleo: En sílice, cuarzo fundido o plástico - en el cual se propagan las ondas ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 un para la fibra multimodo y 9um para la fibra monomodo. La Funda Óptica: Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que confinan las ondas ópticas en el núcleo. El revestimiento de protección: por lo general está fabricado en plástico y



asegura la protección mecánica de la fibra. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Tipos de Fibra Óptica:

Fibra Monomodo:Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de información. Tiene una banda de paso del orden de los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero también es la más compleja de implantar. El dibujo muestra que sólo pueden ser transmitidos los rayos que tienen una trayectoria que sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado el nombre de "monomodo" (modo de propagación, o camino del haz luminoso, único). Son fibras que tienen el diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud que la longitud de onda de las señales ópticas que transmiten, es decir, de unos 5 a 8 m m. Si el núcleo está constituido de un material cuyo índice de refracción es muy diferente al de la cubierta, entonces se habla de fibras monomodo de índice escalonado. Los elevados flujos que se pueden alcanzar constituyen la principal ventaja de las fibras monomodo, ya que sus pequeñas dimensiones implican un manejo delicado y entrañan dificultades de conexión que aún se dominan mal.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"

Fibra Multimodo Las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen una banda de paso que llega hasta los 500MHz por kilómetro. Su principio se basa en que el índice de refracción en el interior del núcleo no es único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el eje de la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras permiten reducir la dispersión entre los diferentes modos de propagación a través del núcleo de la fibra.La fibra multimodo de índice de gradiente gradual de tamaño 62,5/125 m (diámetro del núcleo/diámetro de la cubierta) está normalizado, pero se pueden encontrar otros tipos de fibras:

Multimodo de índice escalonado 100/140 mm. Multimodo de índice de gradiente gradual 50/125 m m.

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorFibra Multimodo de índice escalonado:Las fibras multimodo de índice escalonado están fabricadas a base de vidrio, con una atenuación de 30 dB/km, o plástico, con una atenuación de 100 dB/km. Tienen una banda de paso que llega hasta los 40 MHz por kilómetro. En estas fibras, el núcleo está constituido por un material uniforme cuyo índice de refracción es claramente superior al de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo hasta la cubierta conlleva por tanto una variación brutal del índice, de ahí su nombre de índice escalonado.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"



Tipo de conectores

Con la Fibra Óptica se puede usar Acopladores y Conectores: Acopladores:

Un acoplador es básicamente la transición mecánica necesaria para poder dar continuidad al paso de luz del extremo conectorizado de un cable de fibra óptica a otro. Pueden ser provistos también acopladores de tipo "Híbridos", que permiten acoplar dos diseños distintos de conector, uno de cada lado, condicionado a la coincidencia del perfil del pulido.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"

-Conectores: Se recomienda el conector 568SC pues este mantiene la polaridad. La

posición correspondiente a los dos conectores del 568SC en su adaptador, se denominan como A y B. Esto ayuda a mantener la polaridad correcta en el sistema de cableado y permite al adaptador a implementar polaridad inversa acertada de pares entre los conectores.

Sistemas con conectores BFOC/2.5 y adaptadores (Tipo ST) instalados pueden seguir siendo utilizados en plataformas actuales y futuras.

Identificación: Conectores y adaptadores Multimodo se representan por el color marfil Conectores y adaptadores Monomodo se representan por el color azul.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorPara la terminación de una fibra óptica es necesario utilizar conectores o empalmar Pigtails (cables armados con conector) por medio de fusión. Para el caso de conectorización se encuentran distintos tipos de conectores dependiendo el uso y l normativa mundial usada y sus características.ST conector de Fibra para Monomodo o Multimodo con uso habitual en Redes de Datos y equipos de Networking locales en forma Multimodo.FC conector de Fibra Óptica para Monomodo o Multimodo con uso habitual en telefonía y CATV en formato Monomodo y Monomodo Angular.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorSC conector de Fibra óptica para Monomodo y Multimodo con uso habitual en telefonía en formato monomodo.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior



CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA ÓPTICA

Características Generales:La cubierta especial es extruida a alta presión directamente sobre el mismo núcleo del cable, resultando en que la superficie interna de la cubierta del cable tenga aristas helicoidales que se aseguran con los sub cables.

La cubierta contiene 25% más material que las cubiertas convencionales.

Uso Dual (interior y exterior):La resistencia al agua, hongos y emisiones ultra violeta; la cubierta resistente; buffer de 900 µm; fibras ópticas probadas bajo 100 kpsi; y funcionamiento ambiental extendida; contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida.

Mayor protección en lugares húmedos:En cables de tubo holgado rellenos de gel, el gel dentro de la cubierta se asienta dejando canales que permitan que el agua migre hacia los puntos de terminación. El agua puede acumularse en pequeñas piscinas en los vacíos, y cuando la delicada fibra óptica es expuesta, la vida útil es recortada por los efectos dañinos del agua en contacto. Combaten la intrusión de humedad con múltiples capas de protección alrededor de la fibra óptica. El resultado es una mayor vida útil, mayor confiabilidad especialmente ambientes húmedos. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Protección Anti-inflamable:Los nuevos avances en protección anti-inflamable hacen que disminuya el riesgo que suponen las instalaciones antiguas de Fibra Óptica que contenían cubiertas de material inflamable y relleno de gel que también es inflamable.Estos materiales no pueden cumplir con los requerimientos de las normas de instalación, presentan un riesgo adicional, y pueden además crear un reto costoso y difícil en la restauración después de un incendio. Con los nuevos avances en este campo y en el diseño de estos cables se eliminan estos riesgos y se cumple con las normas de instalación.

Empaquetado de alta densidad:Con el máximo número de fibras en el menor diámetro posible se consigue una más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a conseguir un cable con 72 fibras de construcción súper densa cuyo diámetro es un 50% menor al de los cables convencionales.

Características Técnicas:La fibra es un medio de transmisión de información analógica o digital. Las ondas electromagnéticas viajan en el espacio a la velocidad de la luz.



Básicamente, la fibra óptica está compuesta por una región cilíndrica, por la cual se efectúa la propagación, denominada núcleo y de una zona externa al núcleo y coaxial con él, totalmente necesaria para que se produzca el mecanismo de propagación, y que se denomina envoltura o revestimiento.La capacidad de transmisión de información que tiene una fibra óptica depende de tres características fundamentales:

- Del diseño geométrico de la fibra.- De las propiedades de los materiales empleados en su elaboración.

(Diseño óptico)- De la anchura espectral de la fuente de luz utilizada. Cuanto mayor

sea esta anchura, menor será la capacidad de transmisión de información de esa fibra.Presenta dimensiones más reducidas que los medios preexistentes. Un cable de 10 fibras tiene un diámetro aproximado de 8 o 10 mm. y proporciona la misma o más información que un coaxial de 10 tubos.El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al de los cables metálicos, redundando en su facilidad de instalación.El sílice tiene un amplio margen de funcionamiento en lo referente a temperatura, pues funde a 600C. La F.O. presenta un funcionamiento uniforme desde -550 C a +125C sin degradación de sus características.

Características Mecánicas:La F.O. como elemento resistente dispuesto en el interior de un cable formado por agregación de varias de ellas, no tiene características adecuadas de tracción que permitan su utilización directa.Por otra parte, en la mayoría de los casos las instalaciones se encuentran a la intemperie o en ambientes agresivos que pueden afectar al núcleo.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA

VENTAJAS La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de

dos millones de bps. Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, sin congestiones. Video y sonido en tiempo real. Fácil de instalar. Es inmune al ruido y las interferencias, como ocurre cuando un

alambre telefónico pierde parte de su señal a otra. Las fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es también segura

y no puede ser perturbada. Carencia de señales eléctricas en la fibra, por lo que no pueden dar

sacudidas ni otros peligros. Son convenientes para trabajar en ambientes explosivos.

Presenta dimensiones más reducidas que los medios preexistentes. Julián Wilson Huamán Cáceres 23


El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al de los cables metálicos, capaz de llevar un gran número de señales.

La materia prima para fabricarla es abundante en la naturaleza. Compatibilidad con la tecnología digital.

DESVENTAJAS Sólo pueden suscribirse las personas que viven en las zonas de la

ciudad por las cuales ya esté instalada la red de fibra óptica. El coste es alto en la conexión de fibra óptica, las empresas no

cobran por tiempo de utilización sino por cantidad de información transferida al computador, que se mide en megabytes.

El coste de instalación es elevado. Fragilidad de las fibras. Disponibilidad limitada de conectores. Dificultad de reparar un cable de fibras roto en el campo.

IV. REDES SEGÚN SU TOPOLOGÍA

4.1 EstrellaLos nodos de la red se conectan con cables dedicados a un punto que es una caja de conexiones, llamada HUB o concentradores. En una topología en estrella cada estación de trabajo tiene su propio cable dedicado, por lo que habitualmente se utilizan mayores longitudes de cable. La detección de problemas de cableado en este sistema es muy simple al tener cada estación de trabajo su propio cable. Por la misma razón, la resistencia a fallos es muy alta ya que un problema en un cable afectará sólo a este usuario.

diseño propio



IV.2 Árbol La topología en árbol se denomina también topología en estrella distribuida. Al igual que sucedía en la topología en estrella, los dispositivos de la red se conectan a un punto que es una caja de conexiones, llamado HUB. Estos suelen soportar entre cuatro y doce estaciones de trabajo. Los hubs se conectan a una red en bus, formando así un árbol o pirámide de hubs y dispositivos. Esta topología reúne muchas de las ventajas de los sistemas en bus y en estrella.

Diseño propio

IV.3 Anillo En una red en anillo los nodos se conectan formando un círculo cerrado. El anillo es unidireccional, de tal manera que los paquetes que transportan datos circulan por el anillo en un solo sentido. En una red local en anillo simple, un corte del cable afecta a todas las estaciones, por lo que se han desarrollado sistemas en anillo doble o combinando topologías de anillo y estrella. La red Ethernet cuando utiliza cable coaxial sigue una topología en bus lineal tanto físico como lógico. En cambio al instalar cable bifilar, la topología lógica sigue siendo en bus pero la topología física es en estrella o en estrella distribuida.



Elaboración propia

IV.4 Bus o en línea : Son aquellas que están conectadas a un mismo tronco o canal de comunicación, a través del cual pasan los datos. Los dos extremos del cable coaxial acaban con un “terminador”, que lleva una resistencia que impide la “impedancia”. Además habrá una serie de derivadores T, que son las ramas a las que se conectan los equipos informáticos.

Es la más fácil de montar, pero tiene varios inconvenientes: si se rompe el cable, toda la red deja de estar operativa. Además, a medida que añadimos nuevos equipos, con la desventaja de requerir más espacio, la red tiende a degradarse y pierde señal.



Topología de anillo

Elaboración propia

4.5 Estrella extendida: Muy parecida a la anterior, pero en este caso algunas de las computadoras se convierten en el nodo principal o transmisor de datos de otras computadoras que dependen de ésta.

Elaboración propia

IV.5 Red En malla : Todos los nodos están interconectados entre sí. De esta forma, los datos pueden transmitirse por múltiples vías, por lo que el riesgo de rotura de uno de los cables no amenaza al funcionamiento de la red. Tampoco requiere de un hub o nodo central y se evita el riesgo de interrupciones e interferencias.



Elaboración propia

El principal problema, claro está, es que en las redes por cable el coste puede ser muy alto, aunque en temas de mantenimiento daría muchos menos problemas.Hay muchas variaciones que no hemos mencionado, pero en cualquier caso estos vienen a ser los principales. Esperamos que este artículo te haya sido útil. También puedes leer si quieres “las 5 características de una buena red informática”.

III. MODELO OSI

Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. Muchas de ellas sin embargo, se desarrollaron utilizando implementaciones de hardware y software diferentes. Como resultado, muchas de las redes eran incompatibles y se



volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí. Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984. Este capítulo explica de qué manera los estándares aseguran mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnologías de red. En este capítulo, aprenderá cómo el esquema de networking del modelo de referencia OSI acomoda los estándares de networking. Además, verá cómo la información o los datos viajan desde los programas de aplicación (como por ejemplo las hojas de cálculo) a través de un medio de red (como los cables) a otros programas de aplicación ubicados en otros computadores de la red. A medida que avanza en este capítulo, aprenderá acerca de las funciones básicas que se producen en cada capa del modelo OSI, que le servirán de base para empezar a diseñar, desarrollar y diagnosticar las fallas de las redes.

III.1 Modelo general de comunicación Uso de las capas para analizar problemas en un flujo de materiales El concepto de capas le ayudará a comprender la acción que se produce durante el proceso de comunicación de un computador a otro. En la figura se plantean preguntas que involucran el movimiento de objetos físicos como por ejemplo, el tráfico de autopistas o los datos electrónicos. Este desplazamiento de objetos, sea este físico o lógico, se conoce como flujo. Existen muchas capas que ayudan a describir los detalles del proceso de flujo. Otros ejemplos de sistemas de flujo son el sistema de suministro de agua, el sistema de autopistas, el sistema postal y el sistema telefónico. Ahora, examine la figura el cuadro "Comparación de redes". ¿Qué red está examinando? ¿Qué fluye? ¿Cuáles son las distintas formas del objeto que fluye? ¿Cuáles son las normas para el flujo? ¿Dónde se produce el flujo? Las redes que aparecen en este esquema le ofrecen más analogías para ayudarlo a comprender las redes informáticas. Otro ejemplo que describe cómo puede usar el concepto de capas para analizar un tema cotidiano es examinar una conversación entre dos personas. Cuando usted tiene una idea que desea comunicarle a otra persona, lo primero que hace es elegir (a menudo de modo subconsciente) cómo desea expresar esa idea, luego decide cómo comunicarla de forma adecuada y, por último, transmite esa idea. Imagínese a un joven que está sentado en uno de los extremos de una mesa muy larga. En el otro extremo de la mesa, bastante lejos, está sentada su abuela. El joven habla en inglés. Su abuela prefiere hablar en español. En la mesa se ha servido una cena espléndida que ha preparado la abuela. Súbitamente, el joven grita lo más alto posible, en inglés: "Hey you!



Give me the rice!" (¡Oye, tú! ¡Dame el arroz!) y extiende la mano sobre la mesa para agarrarlo. En la mayoría de los lugares, esta Acción se considera bastante grosera. ¿Qué es lo que el joven debería haber hecho para comunicar sus deseos de forma aceptable? Para ayudarlo a encontrar la respuesta a esta pregunta, analice el proceso de comunicación por capas. En primer lugar está la idea – el joven desea el arroz; luego está la representación de la idea– hablada en inglés (en lugar de español); a continuación, el método de entrega – "Oye tú"; y finalmente el medio – gritar (sonido) y extender la mano (acción física) sobre la mesa para tomar el arroz. A partir de este grupo de cuatro capas, se puede observar que tres de estas capas impiden que el joven comunique su idea de forma adecuada/aceptable. La primera capa (la idea) es aceptable. La segunda capa (representación), hablando en inglés en lugar de en español, y la tercera capa (entrega), exigiendo en lugar de solicitar con educación, definitivamente no obedecen a los protocolos sociales aceptados. La cuarta capa (medio), gritar y agarrar las cosas de la mesa en lugar de solicitar ayuda en forma educada a otra persona es un comportamiento inaceptable prácticamente en cualquier situación social. Si analiza esta interacción desde el punto de vista de las capas podrá entender más claramente algunos de los problemas de la comunicación (entre las personas o entre los computadores) y cómo es posible resolver estos problemas.Origen, destino y paquetes de datosEl nivel básico de información por computador se compone de dígitos binarios o bits (0 y 1). Los computadores que envían uno o dos bits de información, sin embargo, no serían demasiado útiles, de modo que se necesitan otras agrupaciones: los bytes, kilobytes, megabytes y gigabytes. Para que los computadores puedan enviar información a través de una red, todas las comunicaciones de una red se inician en el origen, luego viajan hacia su destino. Como lo ilustra la figura, la información que viaja a través de una red se conoce como paquete, datos o paquete de datos. Un paquete de datos es una unidad de información, lógicamente agrupada, que se desplaza entre los sistemas de computación. Incluye la información de origen junto con otros elementos necesarios para hacer que la comunicación sea factible y confiable en relación con los dispositivos de destino. La dirección origen de un paquete especifica la identidad del computador que envía el paquete. La dirección destino específica la identidad del computador que finalmente recibe el paquete.

III.2 Medios Durante su estudio de networking, escuchará a menudo la palabra "medio". (Nota: El plural de medio es medios). En networking, un medio es el material



a través del cual viajan los paquetes de datos. Puede ser cualquiera de los siguientes materiales: Cables telefónicos • UTP de categoría 5 (se utiliza para Ethernet 10BASE-T) • cable coaxial (se utiliza para la TV por cable) • fibra óptica (delgadas fibras de vidrio que transportan luz) Existen otros dos tipos de medios que son menos evidentes, pero que no obstante se deben tener en cuenta en la comunicación por redes. En primer lugar, está la atmósfera (en su mayor parte formada por oxígeno, nitrógeno y agua) que transporta ondas de radio, microondas y luz. La comunicación sin ningún tipo de alambres o cables se denomina inalámbrica o comunicación de espacio abierto. Esto es posible utilizando ondas electromagnéticas (EM). Entre las ondas EM, que en el vacío viajan a velocidad de la luz, se incluyen las ondas de energía, ondas de radio, microondas, luz infrarroja, luz visible, luz ultravioleta, rayos x y rayos gama. Las ondas EM viajan a través de la atmósfera (principalmente compuesta de oxígeno, nitrógeno y agua), pero también viajan a través del vacío del espacio exterior (donde no existe prácticamente materia, ni moléculas ni átomos).

3.3 Protocolo

Para que los paquetes de datos puedan viajar desde el origen hasta su destino a través de una red, es importante que todos los dispositivos de la red hablen el mismo lenguaje o protocolo. Un protocolo es un conjunto de reglas que hacen que la comunicación en una red sea más eficiente. Los siguientes son algunos ejemplos comunes: En el Congreso de los Estados Unidos, una forma de las Reglas de Orden de Roberts hace posible que cientos de Representantes que desean expresar sus opiniones lo hagan por turnos y que transmitan sus ideas de forma ordenada. • Mientras se está conduciendo un auto, otros autos envían (¡o deberían hacerlo!) señales cuando desean girar; si no lo hicieran, las rutas serían un caos. • Al volar un avión, los pilotos obedecen reglas muy específicas para poder comunicarse con otros aviones y con el control de tráfico aéreo. Al contestar el teléfono, alguien dice "Hola", y entonces la persona que realiza la llamada dice "Hola, habla Fulano de Tal... ", y así sucesivamente. Una definición técnica de un protocolo de comunicaciones de datos es: un conjunto de normas, o un acuerdo, que determina el formato y la transmisión de datos. La capa n de un computador se comunica con la capa n de otro computador. Las normas y convenciones que se utilizan en esta comunicación se denominan colectivamente protocolo de la capa n.



3.4 Evolución de las normas de networking de ISO

Al principio de su desarrollo, las LAN, MAN y WAN eran en cierto modo caóticas. A principios de la década de los 80 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes. A medida que las empresas se dieron cuenta de que podrían ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad con la tecnología de networking, comenzaron a agregar redes y a expandir las redes existentes casi simultáneamente con la aparición de nuevas tecnologías y productos de red. A mediados de los 80, estas empresas debieron enfrentar problemas cada vez más serios debido a su expansión caótica. Resultaba cada vez más difícil que las redes que usaban diferentes especificaciones pudieran comunicarse entre sí. Se dieron cuenta que necesitaban salir de los sistemas de networking propietarios. Los sistemas propietarios se desarrollan, pertenecen y son controlados por organizaciones privadas. En la industria de la informática, "propietario" es lo contrario de "abierto". "Propietario" significa que un pequeño grupo de empresas controla el uso total de la tecnología. Abierto significa que el uso libre de la tecnología está disponible para todos. Para enfrentar el problema de incompatibilidad de las redes y su imposibilidad de comunicarse entre sí, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) estudió esquemas de red como DECNET, SNA y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas. Como resultado de esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayudaría a los fabricantes a crear redes que fueran compatibles y que pudieran operar con otras redes. El proceso de dividir comunicaciones complejas en tareas más pequeñas y separadas se podría comparar con el proceso de construcción de un automóvil. Visto globalmente, el diseño, la fabricación y el ensamblaje de un automóvil es un proceso de gran complejidad. Es poco probable que una sola persona sepa cómo realizar todas las tareas requeridas para la construcción de un automóvil desde cero. Es por ello que los ingenieros mecánicos diseñan el automóvil, los ingenieros de fabricación diseñan los moldes para fabricar las partes y los técnicos de ensamblaje ensamblan cada uno una parte del auto.El modelo de referencia OSI (Nota: No debe confundirse con ISO.), lanzado en 1984, fue el esquema descriptivo que crearon. Este modelo proporcionó a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red utilizados por las empresas a nivel mundial.



3.5 El modelo de referencia OSI

El modelo de referencia OSI es el modelo principal para las comunicaciones por red. Aunque existen otros modelos, en la actualidad la mayoría de los fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo de referencia OSI, especialmente cuando desean enseñar a los usuarios cómo utilizar sus productos. Los fabricantes consideran que es la mejor herramienta disponible para enseñar cómo enviar y recibir datos a través de una red. El modelo de referencia OSI permite que los usuarios vean las funciones de red que se producen en cada capa. Más importante aún, el modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cómo viaja la información a través de una red. Además, puede usar el modelo de referencia OSI para visualizar cómo la información o los paquetes de datos viajan desde los programas de aplicación (por ej., hojas de cálculo, documentos, etc.), a través de un medio de red (por ej., cables, etc.), hasta otro programa de aplicación ubicado en otro computador de la red, aun cuando el transmisor y el receptor tengan distintos tipos de medios de red. En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una función de red específica. Esta división de las funciones de networking se denomina división en capas. Si la red se divide en estas siete capas, se obtienen las siguientes ventajas: • Divide la comunicación de red en partes más pequeñas y sencillas. • Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos de diferentes fabricantes. • Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre sí. • Impide que los cambios en una capa puedan afectar las demás capas, para que se puedan desarrollar con más rapidez. • Divide la comunicación de red en partes más pequeñas para simplificar el aprendizaje.

III.6 Las siete capas del modelo de referencia OSI

El problema de trasladar información entre computadores se divide en siete problemas más pequeños y de tratamiento más simple en el modelo de referencia OSI. Cada uno de los siete problemas más pequeños está representado por su propia capa en el modelo. Las siete capas del modelo de referencia OSI son:

Capa 7: La capa de aplicación Capa 6: La capa de presentación Capa 5: La capa de sesión Capa 4: La capa de transporte Capa 3: La capa de red Capa 2: La capa de enlace de datos Capa 1: La capa física



Durante el transcurso de este semestre veremos las capas, comenzando por la Capa 1 y estudiando el modelo OSI capa por capa. Al estudiar una por una las capas del modelo de referencia OSI, comprenderá de qué manera los paquetes de datos viajan a través de una red y qué dispositivos operan en cada capa a medida que los paquetes de datos las atraviesan. Como resultado, comprenderá cómo diagnosticar las fallas cuando se presenten problemas de red, especialmente durante el flujo de paquetes de datos.

III.7 Funciones de cada capa

Cada capa individual del modelo OSI tiene un conjunto de funciones que debe realizar para que los paquetes de datos puedan viajar en la red desde el origen hasta el destino. A continuación, presentamos una breve descripción de cada capa del modelo de referencia OSI tal como aparece en la figura.

Capa 7: La capa de aplicación: La capa de aplicación es la capa del modelo OSI más cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las demás capas debido a que no proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de cálculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicación establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicación, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperación de errores y control de la integridad de los datos. Si desea recordar a la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web.

Capa 6: La capa de presentación: La capa de presentación garantiza que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación de otro. De ser necesario, la capa de presentación traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato común. Si desea recordar la Capa 6 en la menor cantidad de palabras posible, piense en un formato de datos común.

Capa 5: La capa de sesión: Como su nombre lo implica, la capa de sesión establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se están comunicando. La capa de sesión proporciona sus servicios a la capa de presentación. También sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Además de regular la sesión, la capa de sesión ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en diálogos y conversaciones.



Capa 4: La capa de transporte: La capa de transporte segmenta los datos originados en el host emisor y los re ensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor. El límite entre la capa de transporte y la capa de sesión puede imaginarse como el límite entre los protocolos de aplicación y los protocolos de flujo de datos. Mientras que las capas de aplicación, presentación y sesión están relacionadas con asuntos de aplicaciones, las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos.

La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que aísla las capas superiores de los detalles de implementación del transporte. Específicamente, temas como la confiabilidad del transporte entre dos hosts es responsabilidad de la capa de transporte. Al proporcionar un servicio de comunicaciones, la capa de transporte establece, mantiene y termina adecuadamente los circuitos virtuales. Al proporcionar un servicio confiable, se utilizan dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte. Si desea recordar a la Capa 4 en la menor cantidad de palabras posible, piense en calidad de servicio y confiabilidad.

Capa 3: La capa de red: La capa de red es una capa compleja que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Si desea recordar La Capa 3 en la menor cantidad de palabras posible, piense en selección de ruta, direccionamiento y enrutamiento.

Capa 2: La capa de enlace: de datos La capa de enlace de datos proporciona tránsito de datos confiable a través de un enlace físico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico (comparado con el lógico) , la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio.

Capa 1: La capa física:_ La capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales. Las características tales como niveles de voltaje, temporización de cambios de voltaje, velocidad de datos físicos, distancias de transmisión máximas, conectores físicos y otros atributos similares son definidas por las especificaciones de la capa física. Si desea recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en señales y medios.

III.8 Encapsulamiento

Usted sabe que todas las comunicaciones de una red parten de un origen y se envían a un destino, y que la información que se envía a través de una red se denomina datos o paquete de datos. Si un computador (host A)



desea enviar datos a otro (host B), en primer término los datos deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento. El encapsulamiento rodea los datos con la información de protocolo necesaria antes de que se una al tránsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, información final y otros tipos de información. (Nota: La palabra "encabezado" significa que se ha agregado la información correspondiente a la dirección). Para ver cómo se produce el encapsulamiento, examine la forma en que los datos viajan a través de las capas como lo ilustra la siguiente figura. Una vez que se envían los datos desde el origen, como se describe en la siguiente figura, viajan a través de la capa de aplicación y recorren todas las demás capas en sentido descendiente. Como puede ver, el empaquetamiento y el flujo de los datos que se intercambian experimentan cambios a medida que las redes ofrecen sus servicios a los usuarios finales. Como lo muestran las figuras, las redes deben realizar los siguientes cinco pasos de conversión a fin de encapsular los datos:

Crear los datos . Cuando un usuario envía un mensaje de correo electrónico, sus caracteres alfanuméricos se convierten en datos que pueden recorrer la internetwork.

Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo. Los datos se empaquetan para ser transportados por la internetwork. Al utilizar

Segmentos, la función de transporte asegura que los hosts del mensaje en ambos extremos del sistema de correo electrónico se puedan comunicar de forma confiable.

Anexar (agregar) la dirección de red al encabezado . Los datos se colocan en un paquete o datagrama que contiene el encabezado de red con las direcciones lógicas de origen y de destino. Estas direcciones ayudan a los dispositivos de red a enviar los paquetes a través de la red por una ruta seleccionada.

Anexar (agregar) la dirección local al encabezado de enlace de datos. Cada dispositivo de la red debe poner el paquete dentro de una trama. La trama le permite conectarse al próximo dispositivo de red conectado directamente en el enlace. Cada dispositivo en la ruta de red seleccionada requiere el entramado para poder conectarse al siguiente dispositivo.

Realizar la conversión a bits para su transmisión. La trama debe convertirse en un patrón de unos y ceros (bits) para su transmisión a través del medio (por lo general un cable). Una función de temporización permite que los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio. El medio en la internetwork física puede variar a lo largo de la ruta utilizada. Por ejemplo, el mensaje de correo electrónico puede originarse en



una LAN, cruzar el backbone de un campus y salir por un enlace WAN hasta llegar a su destino en otra LAN remota. Los encabezados y la información final se agregan a medida que los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI.

3.9 Nombres de los datos en cada capa del modelo OSI

Para que los paquetes de datos puedan viajar desde el origen hasta su destino, cada capa del modelo OSI en el origen debe comunicarse con su capa igual en el lugar destino. Esta forma de comunicación se conoce como comunicaciones de par-a-par. Durante este proceso, cada protocolo de capa intercambia información, que se conoce como unidades de datos de protocolo (PDU), entre capas iguales. Cada capa de comunicación, en el computador origen, se comunica con un PDU específico de capa y con su capa igual en el computador destino como lo ilustra la siguiente figura. Los paquetes de datos de una red parten de un origen y se envían a un destino. Cada capa depende de la función de servicio de la capa OSI que se encuentra debajo de ella. Para brindar este servicio, la capa inferior utiliza el encapsulamiento para colocar la PDU de la capa superior en su campo de datos, luego le puede agregar cualquier encabezado e información final que la capa necesite para ejecutar su función. Posteriormente, a medida que los datos se desplazan hacia abajo a través de las capas del modelo OSI, se agregan encabezados e información final adicionales. Después de que las Capas 7, 6 y 5 han agregado la información, la Capa 4 agrega más información. Este Agrupamiento de datos, la PDU de Capa 4, se denomina segmento. Por ejemplo, la capa de red presta un servicio a la capa de transporte y la capa de transporte presenta datos al subsistema de internetwork. La tarea de la capa de red consiste en trasladar esos datos a través de la internetwork. Ejecuta esta tarea encapsulando los datos y agregando un encabezado, con lo que crea un paquete (PDU de Capa 3). Este encabezado Contiene la información necesaria para completar la transferencia, como por ejemplo, las direcciones lógicas origen y destino.La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red. Encapsula la información de la capa de red en una trama (la PDU de Capa 2); el encabezado de la trama contiene información (por ej., direcciones físicas) que es necesaria para completar las funciones de enlace de datos. La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red encapsulando la información de la capa de red en una trama.La capa física también suministra un servicio a la capa de enlace de datos. La capa física codifica los datos de la trama de enlace de datos en un patrón



de unos y ceros (bits) para su transmisión a través del medio (generalmente un cable) en la Capa 1. Comparación del modelo OSI y el modelo TCP/IP

El modelo de referencia TCP/IP

Aunque el modelo de referencia OSI sea universalmente reconocido, el estándar abierto de Internet desde el punto de vista histórico y técnico es el Protocolo de control de transmisión/Protocolo Internet (TCP/IP). El modelo de referencia TCP/IP y la pila de protocolo TCP/IP hacen que sea posible la comunicación entre dos computadores, desde cualquier parte del mundo, a casi la velocidad de la luz. El modelo TCP/IP tiene importancia histórica, al igual que las normas que permitieron el desarrollo de la industria telefónica, de energía eléctrica, el ferrocarril, la televisión y las industrias de vídeos.

Las capas del modelo de referencia TCP/IP

El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó el modelo TCP/IP porque necesitaba una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear. Para brindar un ejemplo más amplio, supongamos que el mundo está en estado de guerra, atravesado en todas direcciones por distintos tipos de conexiones: cables, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales. Imaginemos entonces que se necesita que fluya la información o los datos (organizados en forma de paquetes), independientemente de la condición de cualquier nodo o red en particular de la internetwork (que en este caso podrían haber sido destruidos por la guerra). El DoD desea que sus paquetes lleguen a destino siempre, bajo cualquier condición, desde un punto determinado hasta cualquier otro. Este problema de diseño de difícil solución fue lo que llevó a la creación del modelo TCP/IP, que desde entonces se transformó en el estándar a partir del cual se desarrolló Internet. A medida que obtenga más información acerca de las capas, tenga en cuenta el propósito original de Internet; esto le ayudará a entender por qué motivo ciertas cosas son como son. El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de Internety la capa de acceso de red. Es importante observar que algunas de las capas del modelo TCP/IP poseen el mismo nombre que las capas del modelo OSI. No confunda las capas de los dos modelos, porque la capa de aplicación tiene diferentes funciones en cada modelo.

Capa de aplicación : Los diseñadores de TCP/IP sintieron que los protocolos de nivel superior deberían incluir los detalles de las capas de sesión y presentación. Simplemente crearon una capa de aplicación que maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representación, codificación y control de diálogo. El modelo TCP/IP combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una



sola capa y garantiza que estos datos estén correctamente empaquetados para la siguiente capa.

Capa de transporte : La capa de transporte se refiere a los aspectos de calidad del servicio con respecto a la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de errores. Uno de sus protocolos, el protocolo para el control de

La transmisión (TCP), ofrece maneras flexibles y de alta calidad para crear comunicaciones de red confiables, sin problemas de flujo y con un nivel de error bajo. TCP es un protocolo orientado a la conexión. Mantiene un diálogo entre el origen y el destino mientras empaqueta la información de la capa de aplicación en unidades denominadas segmentos. Orientado a la conexión no significa que el circuito exista entre los computadores que se están comunicando (esto sería una conmutación de circuito). Significa que los segmentos de Capa 4 viajan de un lado a otro entre dos hosts para comprobar que la conexión exista lógicamente para un determinado período. Esto se conoce como conmutación de paquetes.

Capa de Internet : El propósito de la capa de Internet es enviar paquetes origen desde cualquier red en la internetwork y que estos paquetes lleguen a su destino independientemente de la ruta y de las redes que recorrieron para llegar hasta allí. El protocolo específico que rige esta capa se denomina Protocolo Internet (IP). En esta capa se produce la determinación de la mejor ruta y la conmutación de paquetes. Esto se puede comparar con el sistema postal. Cuando envía una carta por correo, usted no sabe cómo llega a destino (existen varias rutas posibles); lo que le interesa es que la carta llegue.

Capa de acceso de red : El nombre de esta capa es muy amplio y se presta a confusión. También se denomina capa de host a red. Es la capa que se ocupa de todos los aspectos que requiere un paquete IP para realizar realmente un enlace físico y luego realizar otro enlace físico. Esta capa incluye los detalles de tecnología LAN y WAN y todos los detalles de las capas físicas y de enlace de datos del modelo OSI.

Comparación entre el modelo OSI y el modelo TCP/IP

- Similitudes

Ambos se dividen en capas • Ambos tienen capas de aplicación, aunque incluyen servicios muy distintos • Ambos tienen capas de transporte y de red similares • Se supone que la tecnología es de conmutación por paquetes (no de conmutación por circuito) • Los profesionales de networking deben conocer ambos



- Diferencias

TCP/IP combina las funciones de la capa de presentación y de sesión en la capa de aplicación • TCP/IP combina la capas de enlace de datos y la capa física del modelo OSI en una sola capa • TCP/IP parece ser más simple porque tiene menos capas • Los protocolos TCP/IP son los estándares en torno a los cuales se desarrolló la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparación, las redes típicas no se desarrollan normalmente a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como guía.

- Uso de los modelos OSI y TCP/IP

Aunque los protocolos TCP/IP representan los estándares en base a los cuales se ha desarrollado la Internet, este currículum utiliza el modelo OSI por los siguientes motivos: Es un estándar mundial, genérico, independiente de los protocolos. • Es más detallado, lo que hace que sea más útil para la enseñanza y el aprendizaje. • Al ser más detallado, resulta de mayor utilidad para el diagnóstico de fallas. Muchos profesionales de networking tienen distintas opiniones con respecto al modelo que se debe usar. Usted debe familiarizarse con ambos modelos. Utilizará el modelo OSI como si fuera un microscopio a través del cual se analizan las redes, pero también utilizará los protocolos de TCP/IP a lo largo del currículum. Recuerde que existe una diferencia entre un modelo (es decir, capas, interfaces y especificaciones de protocolo) y el protocolo real que se usa en networking. Usted usará el modelo OSI y los protocolos TCP/IP.

CONCLUCIONES

Las redes de datos cumplen una función muy importante, y es que facilitan la comunicación ya que permiten conectarnos de forma global con nuestra familia, amigos etc. Todo esto por medio de los diferentes procedimientos que utilizan estas redes, haciendo que la comunicación llegue al destino y a tiempo.

Con la implementación de la tecnología tenemos como organizarnos laboralmente, profesionalmente y personalmente, por cuanto la tecnología nos da las herramientas necesarias para la realización de los diferentes procesos e actividades que requerimos.



Con la implementación de las redes y cada herramienta que nos aportan hacen que podamos tener una comunicación constante donde el costo nos es favorable.1

1 Gracias



GRACIAS

BIBLIOGRAFIA

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Redes de computadoras

Internet

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