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Redes Informáticas

Informática 4º ESO

• Una red de computadoras, también llamada red deordenadores, red de comunicaciones de datos o redinformática, es un conjunto de equiposinformáticos y software conectados entre sí pormedio de dispositivos físicos que envían yreciben impulsos eléctricos, ondaselectromagnéticas o cualquier otro medio para eltransporte de datos, con la finalidad de compartirinformación, recursos y ofrecer servicios.

• Como en todo proceso de comunicación se requierede un emisor, un mensaje, un medio (wifi, cable,bluetooth…) y un receptor.

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s Definición


Las redes se pueden clasificar en función del número deordenadores conectados a ella en los siguientes tipos:• Redes de Área Local (LAN: Local Area Network): son redes de

pequeña extensión (redes domésticas, aulas, oficinas…); losordenadores se encuentran en un área geográfica limitada, talcomo una habitación o un edificio. Ej: Nuestro aula, casa.

• Redes de Área Extensa/Amplia (WAN: Wide Area Network): sonredes formadas por equipos geográficamente dispersos; suextensión abarca regiones más extensas, llegando incluso aabarcar una provincia, un país o incluso varios países.

• Otras: MAN (Metropolitan Area Network), PAN (Personal AreaNetwork), etc.

• Un conjunto de redes puede conectarse entre sí dando lugar a unared mayor.– Privadas: redes empresariales, organismos, etc.– Públicas: Internet

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s Tipos de redes


Según el tipo y función de los ordenadores de la red, puedenser de dos tipos:• Red servidor/cliente: en este tipo de redes existe un

ordenador principal, denominado servidor, que contienelos recursos, y a él se conectan los demás ordenadores,llamados terminales o clientes. El ordenador servidorproporciona a los clientes todos los recursos que éstosnecesitan. Ej: nuestro aula

• Red entre iguales: también llamada red punto a punto(red P2P:point to point); en este caso no existe unordenador principal, de forma que todos los ordenadoresconectados a la red pueden acceder a los recursos de losdemás. Ej: torrent o emule

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s Redes según tipo y función


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s Topologías de red: bus• Distribución en bus o lineal: consiste en un cable de

comunicaciones lineal al que se conectan todos losordenadores; la información que se transmite va pasandosucesivamente por todos los ordenadores hasta llegar a sudestino. En desuso.


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s Topologías de red: anillo• Distribución en anillo: es semejante a la anterior salvo

que en este caso el cable se cierra sobre sí mismoformado un anillo. La información elije el “camino máscorto”.


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s Topologías de red: estrella• Distribución en estrella: los ordenadores se disponen

radialmente y se conectan, a través de cablesindependientes, a un dispositivo central.

En el caso de las redes punto a punto esnecesario disponer de un elementoconcentrador/conmutador (switch o hub)en el que tienen lugar todas lasconexiones. En este caso la información setransmite directamente desde el emisorhasta el destino a través del concentrador.

En el caso de las redes servidor/cliente noes necesario concentrador y todos losordenadores clientes se conectandirectamente con el servidor.


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s Topologías de red: árbol• Distribución en árbol. La conexión en árbol es parecida a

una serie de redes en estrella interconectadas salvo enque no tiene un nodo central. La más utilizada.


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s Topologías de red: malla• Distribución en malla: En ésta los ordenadores están

conectados unos con otros para conformar la red. En sí,esta topología es la más utilizada en las redes de tipoWAN.


Medios de transmisión: se refiere al soporte físico utilizado para el envío dedatos por la red. En la actualidad se utilizan los siguientes medios:• Por cable:

– Cable coaxial: tiene un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante y unamalla metálica para evita interferencias. La información se transmite enforma de impulsos eléctricos. En desuso.

– Par trenzado: es un cable de cobre formado por 4 pares de hilos trenzadosde forma independiente y recubiertos de una capa aislante externa; al finaltiene un conector tipo RJ-45. La información se transmite en forma deimpulsos eléctricos.

– Fibra óptica: está formada por filamentos de vidrio transparente muy finos.La información se transmite mediante impulsos de luz producidos por unláser. Es el medio más rápido de transmisión de datos. Es el que menos señalpierde y tiene más capacidad de ancho de banda.

• Inalámbrico:– En este caso la información se transmite a través del aire por medio de

ondas. (Bluetooth, Wifi, IRDA).

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s Elementos de red


Tarjeta de red: también se la denomina adaptador de red o NIC(Network Interface Card). La tarjeta de red es un circuito impresoinstalado en la placa base de los equipos. Una vez instalada yconfigurada la tarjeta de red podremos comunicar el ordenador conotros ordenadores por los medios de comunicación (cables oinalámbricos).

Elementos de enlace: permiten conectar varios dispositivos de redentre sí; para ello disponen de varios puertos de conexión queconectan los cables que proceden de cada equipo y se encargan degestionar el tráfico de información en la red. Pueden ser de dos tipos:

– hub (concentrador): es el dispositivo de enlace más sencillo y se usaen redes pequeñas; envía todos los datos que recibe a través detodos sus puertos hacia todos los equipos de la red.

– switch (conmutador): permite enviar la información de un elementode la red a otro; a diferencia del hub, comprueba previamente eldestino de la información recibida y se la envía sólo al equipocorrespondiente.

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s Elementos de red


Módem: la palabra módem viene de los términos MOdular y DEModular. Se utilizanpara enviar o recibir información a través de una línea telefónica, lo que permitecomunicar ordenadores que estén separados físicamente una gran distancia. Lavelocidad de transmisión de datos de un módem se mide en bits por segundo (bps).Un módem transforma (modula) las señales digitales proporcionadas por elordenador, en señales analógicas, y las envía a través de la línea telefónica. Lasseñales analógicas son recibidas por otro módem, que las transforma en digitales(demodula), de modo que el ordenador pueda procesarlas.

Router (enrutador): dispositivo encargado de encaminar la información entre redes.Conecta diferentes redes entre sí; por ejemplo, permite conectar una red local aInternet. La función del router es determinar qué datos salen de la LAN y haciadónde, y los encamina por la mejor ruta posible a través de la WAN; en ocasionestambién puede actuar como concentrador.

Otros: las redes también pueden disponer de otros elementos tales comorepetidores, que amplifican la señal para ampliar el alcance el misma, puentes(bridges) que permiten dividir la red en varios segmentos independientes, opasarelas (gateway) cuya función es unir dos redes con distintas tecnologías.

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s Elementos de red


Una red inalámbrica es aquella en la que la conexión se realiza sin cables, loque presenta la ventaja de la movilidad de los dispositivos conectados a lared.

La tecnología más empleada en las redes de área local inalámbricas es laWIFI (Wireless Fidelity), en la que la información se transmite por ondas deradio.

Las redes Wifi disponen de los denominados puntos de acceso, que son losaparatos que permiten conectar la red sin cables con la red cableada. Paraconectar un equipo a una red inalámbrica es necesario que éste tengainstalado un dispositivo que le permita conectarse con el punto de acceso,denominado adaptador de red inalámbrica; estos adaptadores pueden estarya incluidos dentro del equipo, o estar en una adaptador USB, con unaspecto exterior similar al de un pendrive.

Existen otros tipos de tecnologías inalámbricas, como las redes deinfrarrojos permiten la comunicación entre dos dispositivos visibles entre síusando ondas infrarrojas, o la Bluetooth, que utiliza ondas de radio decorto alcance (<10m).

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s Redes inalámbricas


El protocolo de una red es el software necesario para que dos equipos de una redpuedan comunicarse entre sí. Los ordenadores deben hablar el mismo lenguaje parapoder compartir la información y los recursos de una red. Hoy en día el protocolomás extendido para las comunicaciones LAN y WAN es el TCP/IP. Este protocolodispone de un modelo organizado por capas.

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s Protocolo TCP/IP: funciones

Son protocolos que utilizan las propias aplicaciones y se encargan derepresentar, codificar y controlar el dialogo de estas.Utiliza protocolos como FTP, HTTP, SMTP…

Es el protocolo TCP se encarga de dividir un mensaje en paquetes alenviar, numerarlos y reconstruirlos al recibirse realizando un controlde errores. Se utiliza mediante el uso de cabeceras con puertos TCP.

Es el protocolo IP se encarga de marcar una dirección origen ydestino para los paquetes. Se utilizan en las redes WAN y LANmediante cabeceras IP.

Se encarga del enlace y transmisión física en la red cableada oinalámbrica. La transmisión más extendida es Ethernet y Wireless.

CapaAplicación

CapaTransporte

CapaInternet

CapaAcceso a Red


PC/MOVIL/TABLET/SERVIDOR

Sistema Operativo

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s Protocolo TCP/IP: funciones

Outlook para emails

Navegador Firefox

Bit Torrent

Whatsapp

6881

Tarjeta de Red

5222

xxxxxxx 80

25

MACIPPuertosTCP

La MAC es un identificador único que asigna el fabricante dela tarjeta de red. Y el sistema operativo lo utiliza en lascomunicaciones.• Ejemplo MAC: 70:56:81:ad:8d:a7

La IP es un identificador que se asigna en el sistemaoperativo al equipo que conecta a una LAN o WAN. Se puedeasignar manualmente o nos la puede asignar el servidor DHCPde una red.• Ejemplo IP: 216.58.210.163Si tuviéramos que aprender todas las IPs sería muy difícilcomunicarnos, por ello existen los nombres. Así cuando porejemplo ponemos google.es el sistema operativo consulta alservidor DNS y éste nos indica la IP asociada a ese nombre.

Dentro de un equipo se ejecutan múltiples aplicaciones quepueden comunicarse simultáneamente con otros equipos. Elsistema operativo tiene que ser capaz de enviar/recibir lacomunicación a cada aplicación y por ello se utilizan lospuertos TCP.Los puertos TCP son canales de comunicaciones que negociacada aplicación con el sistema operativo. De esta forma sobreuna misma IP puede haber varias comunicaciones simultáneasdependiendo del puerto utilizado.• Ejemplo puerto 80 para petición web HTTP

216.58.210.163

70:56:81:ad:8d:a7


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s Protocolo TCP/IP: encapsulaciónCada capa tiene una función diferente, y la forma de trabajar desde la capade aplicación hacía otro elemento es añadiendo sobre un mensaje unacabecera con información propia de cada capa. La cabecera dispone de lainformación para que la capa pueda realizar su función.

Aplicación

Transporte (TCP)

Internet (IP)

Enlace a Red

Datos de Usuario

Paquetes

Paquetes

Paquetes

Cabecera Aplicación

CabecerasTCP

Cabeceras TCP

Cabeceras TCP

Cabeceras IP

Cabeceras IP

Cabeceras Ethernet

Datos de Usuario


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s Protocolo TCP/IP: Video• Proxy: Es un equipo que está en algunas redes LAN como filtro de la

información a la que queremos acudir. Por ejemplo, analiza el mensaje ysi se va a conectar a una página no permitida se bloquea.

• Firewall: Es un equipo que está en la entrada o salida de una red LANhacia WAN o viceversa. Su misión es bloquear acceso a IPs o puertos TCPno permitidos pero no inspecciona el contenido del mensaje.

• DNS: Es una red equipos que relaciona un nombre de una máquina odominio con su dirección IP.

VIDEO EXPLICACION TCP/IPhttps://www.youtube.com/watch?v=0ueIYXfAKZQ


Dirección IP: la IP es un identificador que se asigna en el sistema operativo al equipo para cada tarjeta dered. Se puede asignar manualmente o nos la puede asignar el servidor DHCP de una red.

Ejemplo IP: 192.168.0.10– Si tuviéramos que aprender todas las IPs sería muy difícil comunicarnos, por ello existen los

nombres. Así cuando por ejemplo ponemos google.es el sistema operativo consulta al servidorDNS y éste nos indica la IP asociada a ese nombre.

La dirección IP es un grupo de 4 números de 8bits separados por un punto. Dado que 28=256 las direccionesIP pueden ser 0-255.0-255.0-255.0-255

• IPs privadas: es un direccionamiento IP que no se utiliza en Internet y está reservado exclusivamentepara los equipos de una red LAN o una WAN privada.– 10.x.x.x = 256 x 256 x 256 = hasta 16.777.216 direcciones IP– 172.16.x.x – 172.31.x.x = 16 x 256 x 256 = hasta 1.048.576 direcciones IP– 192.168.x.x = 256 x 256 = hasta 65.536 direcciones IP– 169.254.x.x = 256 x 256 = hasta 65.536 direcciones IP

• IPs públicas: es el direccionamiento disponible en internet para poder asignárselo a cualquier equipoque queramos compartir públicamente. Habitualmente las empresas o las propias casas tienen una IPpública en el router que conecta con Internet y muchas dirección IP privadas para cada equipoconectado a la red LAN (PC, móvil, impresora, etc.).– Resto de IPs

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s IPs


• Máscara de subred: Tiene estructura de dirección IP. Es la forma que tenemos de decirle al ordenadorcómo identificar a los otros miembros de la red (también se puede usar para crear subredes dentro dela red).– La más usada es 255.255.255.0. Significa que el ordenador va a identificar como miembros de su

propia red a todos aquellos equipos cuyas tres primeras cifras de sus direcciones IP coincidan conla propia. En nuestro caso, 192.168.0.X.

Red LAN A IP: 192.168.0.10 / 255.255.255.0Red LAN A IP: 192.168.0.11 / 255.255.255.0Red LAN B IP: 192.168.1.12 / 255.255.255.0

– Si la máscara fuese 255.255.0.0, nuestro equipo reconocería como miembro de la red a todoequipo cuyas dos primeras cifras de sus direcciones IP coincidiesen con las suyas (192.168.X.X).

Red LAN A IP: 192.168.0.10 / 255.255.0.0Red LAN A IP: 192.168.0.11 / 255.255.0.0Red LAN A IP: 192.168.1.12 / 255.255.0.0

• Puerta de enlace predeterminada (Gateway): Dirección IP dentro de la red LAN que corresponde con elrouter. Habitualmente el gateway es la primera dirección IP de la red y se asigna al router.

Red LAN A IP: 192.168.0.10 / Mask: 255.255.255.0 / Gateway: 192.168.0.1

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s IPs


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s Protocolo TCP/IP: ejemplo redes

INTERNET

DNS216.58.208.227 puerto 80/ www.google.es

216.58.208.227 puerto 25/ @gmail.com

217.160.244.152

192.168.0.4

192.168.0.100

192.168.0.1

192.168.0.1

192.168.0.4

192.168.0.5 192.168.0.16

8.8.8.8

10.1.0.2

192.168.1.1

192.168.1.5

WANprivada

10.1.0.1

192.168.1.6

0 2

192.168.1.168.8

192.168.1.568.1.

00000000.1.. 0111 0.21.0

WAN

192.168.1.6

217.160.244.15217.1606

192.168.0.4

192.168.0.1.0.1

192.168.0.5 192.168.0.16

2

10.1.0.1

192.168.0.100

2.168.0.1192

192.168.0.4

GOOGLE

EMPRESA


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s Protocolo TCP/IP: tablas de rutas

217.160.244.152

192.168.0.1

10.1.0.2

192.168.1.1

10.1.0.1

0 2

192.168.1.168.8

00000000000.1.. .01110 244 152217.160

192.16 0.168.8

10.1.0.1

0.21.0

WANprivada

0.244.152160

INTERNET

Router 1

Interfaz 1 192.168.1.1 255.255.255.0

Interfaz 2 10.1.0.2 255.255.255.0

Destino Máscara Puerta Enlace Prior Tipo

192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.1 1 Conn.

10.1.0.0 255.255.255.0 10.1.0.2 1 Conn.

192.168.0.0 255.255.255.0 10.1.0.1 1 Static

0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.0.1 1 Static

Router 2

Interfaz 1 192.168.0.1 255.255.255.0

Interfaz 2 10.1.0.1 255.255.255.0

Interfaz 3 217.160.244.152 255.255.255.0

Destino Máscara Puerta Enlace Prior Tipo

192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.1 1 Conn.

10.1.0.0 255.255.255.0 10.1.0.1 1 Conn.

217.160.244.0 255.255.255.0 217.160.244.152 1 Conn.

192.168.1.0 255.255.255.0 10.1.0.2 1 Static

0.0.0.0 0.0.0.0 X.X.X.X 1 Static

Router 1 Router 2

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