¿Qué es una red de
                      computadoras?
                             Prof. James Boyer
                    ...
• Conocer lo que son redes de computadoras
• Introducirnos a los protocolos de
  comunicación
• Conocer los distintos tipo...
• Es una colección de computadoras y
     equipos conectados entre si.
     Permitiendo:
          – Compartir información...
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  conectadas las redes de computadoras.
• Cada conexión o estación dentr...
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  • También se conoce
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Ejemplo de una conección de estrella
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Ejemplo de una conección tipo
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       Todos los nodos están conectados
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Ejemplo de una conección tipo anillo
• Esta expone sus nodos
  de comunicación en
  forma circular.
• Al igual que la del ...
Redes Alambradas vs.
                               Las Inalámbricas
      • El halar cables de cobre o de fibra en un edi...
Ejemplo de una red inalámbrica




Libro: Computer Networking   Universidad Interamericana
                               ...
Métodos más comunes que
                 representan los datos digitales




Libro: Computer Networking from LAN's to   Un...
Tipos de comunicación por método
• Método Análogo para transmitir en Digital:
      – Llamadas telefónicas (Ampliación mod...
Usos más comunes para los datos
           transmitidos por las redes
•   Compartir de archivos
•   Imprimir a una impreso...
• Esto significa: (Open Systems Interconnection Basic
  Reference Model)
• Este es uno en capas, ofrece una descripción
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Modelo OSI
                        Unidad de Datos           Capa                            Función

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• Controla cómo la información digital es
  transmitida entre los nodos.
• Se establecen las propiedades físicas de:
     ...
• Esta marca los datos, de modo que pueda
  detectar errores y mantener el control de flujo
  sobre la conección física.
•...
• Esta es responsable de en rutar los paquetes
  de protocolos específicos hacia su destino.
• Utiliza direcciones lógicas...
• Es la primera capa que no se relaciona entre
  cómo los datos van de un nodo a otro.
• Se concentra en proveer la comuni...
• Maneja la comunicación entre los procesos
  que corran en dos nodos diferentes.
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• Esta trata con los asuntos tales cómo;
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      – Encriptología




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• Aquí es dónde corre la aplicación del usuario y
  usa las capas más bajas.
• Esta capa crea una interfase directa con el...
• Es un estándar de redes de computadoras de área
  local con acceso al medio externo.
• El nombre viene del concepto físi...
• Preámbulo
  – Un campo de 7 bytes (56 bits) con una secuencia de bits
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• SOF (Start Of Frame) Inicio de Trama
   – Campo de 1 byte (8 bits) con un patrón de 1s y 0s
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• Dirección de destino
  – Campo de 6 bytes (48 bits) que especifica la
    dirección MAC de tipo EUI-48 hacia la que se e...
• Dirección de origen
  – Campo de 6 bytes (48 bits) que especifica la
    dirección MAC de tipo EUI-48 desde la que se
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• Tipo
  – Campo de 2 bytes (16 bits) que identifica el
    protocolo de red de alto nivel asociado con el
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• Es un de estudio de estándares perteneciente al
  Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos
  (IEEE), que actúa ...
• Protocolo de red o también Protocolo de
  Comunicación
  – es el conjunto de reglas que especifican el
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• Propiedades típicas
   – Detección de la conexión física sobre la que se realiza la conexión
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• Datos
  – Campo de 46 a 1500 Bytes de longitud.
  – Cada Byte contiene una secuencia arbitraria de valores.
  – El campo...
• FCS (Frame Check Sequence - Secuencia de
  Verificación de Trama)
  – Campo de 32 bits (4 bytes) que contiene un valor
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Tecnología    Velocidad              Tipo de cable         Distancia                    Topología
                  de    ...
• Estos no son tan populares como el Ethernet.
• Aquí se elimina la colisión de rates que existe
  en el ethernet.
• Envue...
• En adición a los protocolos, también se
  requiere de un software para controlar los
  mismos.
• Todas las versiones de ...
• DHCP (asigna una dirección IP al cliente al
  momento de bootear)
• E-mail
• Autenticación (verifica el user name y su
 ...
• Este es desarrollado por el Instituto de
  Eléctrico y Ingenieros de Electrónica, Inc.
• Todos los manufactureros que de...
Estándar   Propósito

802.1      Internetworking

802.2      Logical link control

802.3      Ethernet LAN (CSMA/CD)

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Capitulo1 Computer Networkin

  1. 1. ¿Qué es una red de computadoras? Prof. James Boyer Curso: CSIR-1220 Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 1 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  2. 2. • Conocer lo que son redes de computadoras • Introducirnos a los protocolos de comunicación • Conocer los distintos tipos de redes • Aprender sobre los estándares de comunicación Libro: Computer Networking Universidad Interamericana R 2 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  3. 3. • Es una colección de computadoras y equipos conectados entre si. Permitiendo: – Compartir información – Compartir equipos • Estas colecciones se dividen en: – LAN (Local Area Networks) • Oficina, Edificio, Casa – MAN (Metropolitan Area Networks) • Edificios dentro de un mismo área – WAN (Wide Area Networks) • Muchos LAN’s y/o MAN’s interconectados Libro: Computer Networking from LAN's to WAN's Universidad Interamericana 3 Recinto de Bayamón
  4. 4. • Una topología es la manera o forma en que están conectadas las redes de computadoras. • Cada conexión o estación dentro de la red se conoce como un nodo. • Ejemplo de relación conexiones de nodos: – 5 nodos = 10 conexiones – 20 nodos = 190 conexiones – Mientras más nodos mejor, ya que tendrían que caer muchos antes de interrumpirse la comunicación. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 4 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  5. 5. Ejemplo de una conección completa • También se conoce cómo un “Mesh” o “Full Mesh Network” • Es la más confiable de todos los tipos de redes. • La más cara Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 5 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  6. 6. Ejemplo de una conección de estrella • Utiliza un nodo como punto central • Más económica de hacer • Utiliza siempre un enlace de comunicación menos del número de nodos que posee. Libro: Computer Networking from LAN's to Universidad Interamericana WAN's 6 Recinto de Bayamón
  7. 7. Ejemplo de una conección tipo • Bus Todos los nodos están conectados • Ejemplo de un Bus Network lo es el Ethernet. • Es económico de hacer y fácil de añadir nodos. • Hay que considerar la distancia entre cada nodo ya que se afecta el tiempo de transmisión entre ellos. Libro: Computer Networking from LAN's to Universidad Interamericana WAN's Recinto de Bayamón 7
  8. 8. Ejemplo de una conección tipo anillo • Esta expone sus nodos de comunicación en forma circular. • Al igual que la del tipo Bus, su tiempo máximo de comunicación dependerá de la cantidad de nodos. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 8 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  9. 9. Redes Alambradas vs. Las Inalámbricas • El halar cables de cobre o de fibra en un edificio es; inseguro y prohibitivamente caro. • Las redes inalámbricas se basan en; – Equipos para este tipo de comunicación cómo: • Estación de comunicación de datos utilizando una señal RF • Estación de transmisión de señal infra-roja o laser • Estaciones remotas o móviles deben permanecer dentro del alcance de la estación. • Clientes que se pueden comunicar inalámbricamente. – Laptop – PDA – Impresoras Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 9 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  10. 10. Ejemplo de una red inalámbrica Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 10 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  11. 11. Métodos más comunes que representan los datos digitales Libro: Computer Networking from LAN's to Universidad Interamericana WAN's Recinto de Bayamón 11
  12. 12. Tipos de comunicación por método • Método Análogo para transmitir en Digital: – Llamadas telefónicas (Ampliación modulada) • Modulación de Amplitud: el dato digital controla la presencia de una señal de “carrier” de frecuencia fija. • En cambio de frecuencia: los 0s y los 1s son asignados a dos frecuencias diferentes, resultando en un cambio de “carrier” de frecuencia al cambiar entre los 0s y los 1s. • Método Digital para transmitir en Digital: – Comunicación entre los puertos COM-1 de dos PC’s. • Aquí una forma de onda es usada para representar el dato. • Contiene dos voltajes (0 a 5 volts) – Manchester • CNR-usa un voltaje(+) para representar el 0 y uno (-) para representar el 1. Aquí la señal nunca regresa a cero. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 12 from LAN's to WAN's Bayamón
  13. 13. Usos más comunes para los datos transmitidos por las redes • Compartir de archivos • Imprimir a una impresora en la red • Cargando una página Web • Envío de correo electrónicos • Escuchar música • Ver videos en MPEG o MP-3 • Hacer llamadas telefónicas • Chatear • Hacer una compra • Haciéndo una búsqueda en la red • Jugando en la red Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 13 from LAN's to WAN's Bayamón
  14. 14. • Esto significa: (Open Systems Interconnection Basic Reference Model) • Este es uno en capas, ofrece una descripción abstracta para las comunicaciones y para los diseños de protocolos de redes de las computadoras. • Fué diseñado como parte de un sistema abierto de Intercomunicación, también conocido el modelo de las siete capas de OSI.
  15. 15. Modelo OSI Unidad de Datos Capa Función 7-Aplicaciones La red procesa la aplicación 6-Presentación Representación de los datos y Datos encripción Capas Anfitrión 5-Sesión Comunicación interhost Segmento 4-Transportación Conecciones “End to end” y confiabilidad de TCP Packet/Datagrama 3-Red Determinación del camino y referencias lógicas (IP) Capas de Marco 2-Data link Referencia física (MAC & LLC) Medios Bit 1-Física Transmisión media, de señal y binaria Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 15 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  16. 16. • Controla cómo la información digital es transmitida entre los nodos. • Se establecen las propiedades físicas de: – Técnica de codificación – Tipo de conectores a ser usados – El rate del dato a ser transmitido – Esta capa es responsable de la transmisión de los bits. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 16 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  17. 17. • Esta marca los datos, de modo que pueda detectar errores y mantener el control de flujo sobre la conección física. • Trabaja con direcciones MAC (Media Access Control), la cuál es diferente en cada equipo de la red. • Requiere 48 Bits cómo (00-C0-F0-27-64-E2) • También consiste de dos subcapas; – LLC (Logical Link Control) – MAC (Media Access Control) Libro: Computer Networking Universidad Interamericana 17 from LAN's to WAN's Recinto de Bayamón
  18. 18. • Esta es responsable de en rutar los paquetes de protocolos específicos hacia su destino. • Utiliza direcciones lógicas de IP. • Las direcciones de IP son representadas por 32 Bits, como cuatro 8-bits íntegros entre el 0 y 255. • Ejemplo: 192.168.1.205 Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 18 from LAN's to WAN's Bayamón
  19. 19. • Es la primera capa que no se relaciona entre cómo los datos van de un nodo a otro. • Se concentra en proveer la comunicación correcta entre las aplicaciones, de una perspectiva lógica. • Garantiza que un bloque grande de datos transmitido en bloques más pequeños, sea nuevamente ensamblado en el orden apropiado al momento de ser recibido. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 19 from LAN's to WAN's Bayamón
  20. 20. • Maneja la comunicación entre los procesos que corran en dos nodos diferentes. • Ejemplo: dos programas de e-mail que corran en diferentes nodos son establecidos a ser comunicados entre si. • Existe una serie de pasos para que se pueda mantener y/o colgar una sesión de comunicación. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 20 from LAN's to WAN's Bayamón
  21. 21. • Esta trata con los asuntos tales cómo; – Compresión de texto – Conversión – Encriptología Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 21 from LAN's to WAN's Bayamón
  22. 22. • Aquí es dónde corre la aplicación del usuario y usa las capas más bajas. • Esta capa crea una interfase directa con el sistema operativo para desarrollar todas las actividades relacionadas con la red. Para esto usa una aplicación API (Application Programming Interface). Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 22 from LAN's to WAN's Bayamón
  23. 23. • Es un estándar de redes de computadoras de área local con acceso al medio externo. • El nombre viene del concepto físico de ether. • Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.
  24. 24. • Preámbulo – Un campo de 7 bytes (56 bits) con una secuencia de bits usada para sincronizar y estabilizar el medio físico antes de iniciar la transmisión de datos. El patrón del preámbulo es: 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 Estos bits se transmiten en orden, de izquierda a derecha y en la codificación Manchester representan una forma de onda periódica.
  25. 25. • SOF (Start Of Frame) Inicio de Trama – Campo de 1 byte (8 bits) con un patrón de 1s y 0s alternados y que termina con dos 1s consecutivos. – El patrón del SOF es: 10101011. Indica que el siguiente bit será el bit más significativo del campo de dirección MAC de destino. – Aunque se detecte una colisión durante la emisión del preámbulo o del SOF, el emisor debe continuar enviando todos los bits de ambos hasta el fin del SOF.
  26. 26. • Dirección de destino – Campo de 6 bytes (48 bits) que especifica la dirección MAC de tipo EUI-48 hacia la que se envía la trama. – Esta dirección de destino puede ser de una estación, de un grupo multicast o la dirección de broadcast de la red. – Cada estación examina este campo para determinar si debe aceptar el paquete.
  27. 27. • Dirección de origen – Campo de 6 bytes (48 bits) que especifica la dirección MAC de tipo EUI-48 desde la que se envía la trama. – La estación que deba aceptar el paquete conoce por este campo la dirección de la estación origen con la cual intercambiará datos.
  28. 28. • Tipo – Campo de 2 bytes (16 bits) que identifica el protocolo de red de alto nivel asociado con el paquete o, en su defecto, la longitud del campo de datos. – La capa de enlace de datos interpreta este campo. (En la IEEE 802.3 es el campo longitud y debe ser menor de 1536 bytes.)
  29. 29. • Es un de estudio de estándares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), que actúa sobre Redes de Ordenadores, concretamente y según su propia definición sobre redes de área local (RAL, en inglés LAN) y redes de área metropolitana (MAN en inglés). • También se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estándares que proponen, y algunos de los cuales son muy conocidos: – Ethernet (IEEE 802.3) – Wi-Fi (IEEE 802.11) – Bluetooth en el 802.15.
  30. 30. • Protocolo de red o también Protocolo de Comunicación – es el conjunto de reglas que especifican el intercambio de datos u órdenes durante la comunicación entre las entidades que forman parte de una red.
  31. 31. • Propiedades típicas – Detección de la conexión física sobre la que se realiza la conexión (cableada o sin cables) – Pasos necesarios para comenzar a comunicarse (Handshaking) – Negociación de las características de la conexión. – Cómo se inicia y cómo termina un mensaje. – Formato de los mensajes. – Qué hacer con los mensajes erróneos o corruptos (corrección de errores) – Cómo detectar la pérdida inesperada de la conexión, y qué hacer en ese caso. – Terminación de la sesión de conexión. – Estrategias para asegurar la seguridad (autenticación, cifrado).
  32. 32. • Datos – Campo de 46 a 1500 Bytes de longitud. – Cada Byte contiene una secuencia arbitraria de valores. – El campo de datos es la información recibida del nivel de red (la carga útil). – Este campo, también incluye los H3 y H4 (cabeceras de los niveles 3 y 4), provenientes de niveles superiores. – Si la longitud es inferior a 46 bytes se rellena con bytes al final.
  33. 33. • FCS (Frame Check Sequence - Secuencia de Verificación de Trama) – Campo de 32 bits (4 bytes) que contiene un valor de verificación CRC (Control de redundancia cíclica). El emisor calcula el CRC de toda la trama, desde el campo destino al campo CRC suponiendo que vale 0. El receptor lo recalcula, si el valor calculado es 0 la trama es valida
  34. 34. Tecnología Velocidad Tipo de cable Distancia Topología de máxima transmisión 10Base2 10 Mbps Coaxial 185 m Bus (Conector T) 10BaseT 10 Mbps Par Trenzado 100 m Estrella (Hub o Switch) 10BaseF 10 Mbps Fibra óptica 2000 m Estrella (Hub o Switch) 100BaseT4 100Mbps Par Trenzado (categoría 3UTP) 100 m Estrella. Half Duplex(hub) y Full Duplex(switch) 100BaseTX 100Mbps Par Trenzado (categoría 5UTP) 100 m Estrella. Half Duplex(hub) y Full Duplex(switch) 100BaseFX 100Mbps Fibra óptica 2000 m No permite el uso de hubs 1000BaseT 1000Mbps 4 pares trenzado (categoría 100 m Estrella. Full Duplex (switch) 5UTP) 1000BaseSX 1000Mbps Fibra óptica (multimodo) 550 m Estrella. Full Duplex (switch) 1000BaseLX 1000Mbps Fibra óptica (monomodo) 5000 m Estrella. Full Duplex (switch)
  35. 35. • Estos no son tan populares como el Ethernet. • Aquí se elimina la colisión de rates que existe en el ethernet. • Envuelve el uso de un “token” especial, el cuál circula entre los nodos del anillo. • Cuando un nodo recibe el token, lo transmite al próximo, pero si éste posee su propio marco para transmitir, entonces lo aguanta y transmite su mensaje primero. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 39 from LAN's to WAN's Bayamón
  36. 36. • En adición a los protocolos, también se requiere de un software para controlar los mismos. • Todas las versiones de Windows OS, poseen componentes para manejar la comunicación de redes. • UNIX, Linux, MAC OS, NetWare y Windows Server manejan un gran número de usuarios en un servicio de dominio. Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 40 from LAN's to WAN's Bayamón
  37. 37. • DHCP (asigna una dirección IP al cliente al momento de bootear) • E-mail • Autenticación (verifica el user name y su password) • FTP server (para transferir datos) • Telnet server (para conecciones remotas) Libro: Computer Networking Universidad Interamericana Recinto de 41 from LAN's to WAN's Bayamón
  38. 38. • Este es desarrollado por el Instituto de Eléctrico y Ingenieros de Electrónica, Inc. • Todos los manufactureros que deseen entrar a la red deben seguir estos estándares para que sus equipos sean compatibles entre si y con los demás.
  39. 39. Estándar Propósito 802.1 Internetworking 802.2 Logical link control 802.3 Ethernet LAN (CSMA/CD) 802.4 Token-Bus LAN 802.5 Token-Ring LAN 802.6 MAN (Metropolitan Area Network) 802.7 Broadband Technical Advisory Group 802.8 Fiber-Optic Technical Advisory Group 802.9 Integrated Voice/Data Network 802.10 Network Security 802.11 Wireless Network 802.12 Demand Priority Access LAN (100 VG-AnyLAN) 802.15 Wireless Personal Area Networks 802.16 Broadband Wireless Metropolitan Area Networks 802.17 Resilient Packet Rings 802.20 Mobile Broadband Wireless Access

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