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  1. 1. Conceptos Fundamentales de las Redes Cristina Ruiz Amaya Informática Medica 4cm13
  2. 2. Concepto de Redes • • • • • • Redes de Datos Las redes están en todas partes, incluso en nuestros propios cuerpos. El sistema nervioso y el sistema cardiovascular son redes. El diagrama de racimo de la figura muestra algunos tipos de redes; se puede pensar en algunos más. Observe la forma en que están agrupados: comunicaciones transporte social biológico servicios públicos
  3. 3. Redes de Datos Una red es un sistema de objetos o personas conectados de manera intrincada. Una red de computadoras (también llamada red informática) es un conjunto de computadoras y/o dispositivos conectados por enlaces, a través de medios físicos (medios guiados) ó inalámbricos (medios no guiados) y que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (e-mail, chat, juegos), etc.
  4. 4. Clasificación de las Redes *redes de área local (LAN) *redes de área metropolitana (MAN) *redes de área amplia (WAN) *redes de área de almacenamiento (SAN),
  5. 5. LAN Clasificación de las Redes Una red local es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de unos pocos kilómetros. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.; para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen. El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información
  6. 6. Red Lan
  7. 7. MAN Clasificación de las Redes Es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado de cobre a velocidades que van desde los 2 Mbit/s hasta 155 Mbit/s. El concepto de red de área metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más amplio, cubriendo áreas mayores que en algunos casos no se limitan a un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana. Una red de área metropolitana puede ser pública o privada. Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos por la ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios por medio de su propia MAN y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos. Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, bien en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos. Aplicaciones de vídeo pueden enlazar los edificios para reuniones, simulaciones o colaboración de proyectos. Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que un operador de telecomunicaciones instala en una ciudad con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en esta área geográfica.
  8. 8. Red Man
  9. 9. WAN Clasificación de las Redes Las WAN cubren un área geográfica más extensa y conectan ciudades y países. Una red de área amplia, WAN, acrónimo de la expresión en idioma inglés 'Wide Area Network', es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible).
  10. 10. Red Wan
  11. 11. SAN Clasificación de las Redes Una red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Area Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de respaldo, está basada en tecnología fibre channel y más recientemente en iSCSI. Su función es la de conectar de manera rápida, segura y confiable los distintos elementos que la conforman. Un SAN es una red dedicada que está a parte de LANs y de WANs. Se utiliza generalmente para conectar todos los recursos del almacenaje conectados con los varios servidores. Consiste en una colección de hardware del SAN y de software del SAN; el hardware tiene altas tarifas de la interconexión entre los varios dispositivos de almacenaje y el software maneja, supervisa y configura el SAN.
  12. 12. Red San
  13. 13. Clasificación de las Redes Clasificación según área de cobertura • Multicomputadores: 1 m • LAN (local area network): 10 m a 1 km • MAN (metropolitan area network): 10 km • WAN (wide area network): 100 km a 1.000 km • Internet: 10.000 km • SAN (Storage area network): 0.1 m a 10 m
  14. 14. Topologías de Red La topología define la estructura de una red. La definición de topología está compuesta por dos partes: *la topología física, que es la disposición real de los cables (los medios) *la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios.
  15. 15. Topologías de Red Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de: • • • • • • Bus. Anillo. Estrella. Estrella extendida. Jerárquica. Malla.
  16. 16. Topologías de Red Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de: • Bus. La topología de bus utiliza un único segmento backbone (longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de forma directa.
  17. 17. • Anillo. La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.
  18. 18. Topologías de Red. (6/11) Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo. Lógica: Broadcast, Transmisión de Token. 3. Estrella. La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. Por lo general, este punto es un hub o un switch, que se describirán más adelante.
  19. 19. 4. Estrella extendida. La topología en estrella extendida se desarrolla a partir de la topología en estrella. Esta topología enlaza estrellas individuales enlazando los hubs/switches. Esto permite extender la longitud y el tamaño de la red.
  20. 20. Topologías de Red 5. Jerárquica. La topología jerárquica se desarrolla de forma similar a la topología en estrella extendida pero, en lugar de enlazar los hubs/switches, el sistema se enlaza con un computador que controla el tráfico de la topología. 6. Malla. La topología en malla se utiliza cuando no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que, como puede observar en el gráfico, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Esto también se refleja en el diseño de la internet, que tiene múltiples rutas hacia cualquier ubicación.
  21. 21. Topologías de Red La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son: • • Broadcast. Transmisión de tokens.
  22. 22. Topologías de Red 1. La topología de broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, el orden es el primero que entra, el primero que se sirve. (FIFO) Esta es la forma en que funciona Ethernet.
  23. 23. 2. El segundo tipo es transmisión de tokens. La transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un token electrónico de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el token, eso significa que el host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token hacia el siguiente host y el proceso se vuelve a repetir.
  24. 24. Qué es un protocolo Un protocolo son una serie de reglas que utilizan dos ordenadores para comunicar entre sí. Cualquier producto que utilice un protocolo dado debería poder funcionar con otros productos que utilicen el mismo protocolo. Los protocolos son específicos de las características del origen, el canal y el destino del mensaje. Las reglas utilizadas para comunicarse a través de un medio no son necesariamente las mismas que las que se utilizan para comunicarse a través de otro medio.
  25. 25. ¿Para que se usa un protocolo? Los protocolos sirven para definir los detalles de la transmisión y la entrega de mensajes. Entre estos detalles se incluyen los siguientes aspectos: • Formato de mensaje. • Tamaño del mensaje. • Sincronización, Encapsulación, Codificación, Patrón estándar del mensaje.
  26. 26. IMPLEMENTACIÓN DE UN PROTOCOLO • Un protocolo define únicamente cómo deben comunicar los equipos, es decir, el formato y la secuencia de datos que van a intercambiar. Un protocolo no define cómo se programa el software para que sea compatible con el protocolo. Esto se denomina implementación o la conversión de un protocolo a un lenguaje de programación. • Las especificaciones de los protocolos nunca son exhaustivas. Es común que las implementaciones estén sujetas a una determinada interpretación de las especificaciones, lo cual genera especificidades de ciertas implementaciones o, aún peor, incompatibilidad o fallas de seguridad.
  27. 27. • En Internet, los protocolos utilizados pertenecen a una sucesión de protocolos o a un conjunto de protocolos relacionados entre sí. Este conjunto de protocolos se denomina TCP/IP. • HTTP • FTP • ARP • ICMP • IP • TCP
  28. 28. Modelo OSI • El Modelo OSI es un lineamiento funcional para tareas de comunicaciones y, por consiguiente, no especifica un estándar de comunicación para dichas tareas. Sin embargo, muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del Modelo OSI.
  29. 29. • • • • OSI nace de la necesidad de uniformizar los elementos que participan en la solución del problema de comunicación entre equipos de cómputo de diferentes fabricantes. Función Estos equipos presentan diferencias en: • • • • • • • Procesador Central. Velocidad. Memoria. Dispositivos de Almacenamiento. Interfaces para Comunicaciones. Códigos de caracteres. Sistemas Operativos. Estas diferencias propician que el problema de comunicación entre computadoras no tenga una solución simple. Dividiendo el problema general de la comunicación, en problemas específicos, facilitamos la obtención de una solución a dicho problema.
  30. 30. Beneficios • • • Mayor comprensión del problema. La solución de cada problema especifico puede ser optimizada individualmente. Este modelo persigue un objetivo claro y bien definido: Formalizar los diferentes niveles de interacción para la conexión de computadoras habilitando así la comunicación del sistema de cómputo independientemente del: • • • • Fabricante. Arquitectura. Localización. Sistema Operativo.
  31. 31. Estructura del Modelo OSI de ISO • • • El objetivo perseguido por OSI establece una estructura que presenta las siguientes particularidades: Estructura multinivel: Se diseñó una estructura multinivel con la idea de que cada nivel se dedique a resolver una parte del problema de comunicación. Esto es, cada nivel ejecuta funciones especificas. El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores: Cada nivel se comunica con su similar en otras computadoras, pero debe hacerlo enviando un mensaje a través de los niveles inferiores en la misma computadora.
  32. 32. Niveles del Modelo OSI • Aplicación. • Presentación. • Sesión. • Transporte. • Red. • Enlace de datos. • Físico.
  33. 33. Niveles del Modelo OSI Nivel Físico: • Define el medio de comunicación utilizado para la transferencia de información, dispone del control de este medio y especifica bits de control, mediante: • • • • • • • • • Definir conexiones físicas entre computadoras. Describir el aspecto mecánico de la interface física. Describir el aspecto eléctrico de la interface física. Describir el aspecto funcional de la interface física. Definir la Técnica de Transmisión. Definir el Tipo de Transmisión. Definir la Codificación de Línea. Definir la Velocidad de Transmisión. Definir el Modo de Operación de la Línea de Datos.
  34. 34. Niveles del Modelo OSI Nivel Enlace de Datos: • Este nivel proporciona facilidades para la transmisión de bloques de datos entre dos estaciones de red. Esto es, organiza los 1's y los 0's del Nivel Físico en formatos o grupos lógicos de información. Para: • • • • • Detectar errores en el nivel físico. Establecer esquema de detección de errores para las retransmisiones o reconfiguraciones de la red. Establecer el método de acceso que la computadora debe seguir para transmitir y recibir mensajes. Realizar la transferencia de datos a través del enlace físico. Enviar bloques de datos con el control necesario para la sincronía. En general controla el nivel y es la interfaces con el nivel de red, al comunicarle a este una transmisión libre de errores.
  35. 35. Niveles del Modelo OSI Nivel de Red: • Este nivel define el enrutamiento y el envío de paquetes entre redes. • Es responsabilidad de este nivel establecer, mantener y terminar las conexiones. • Este nivel proporciona el enrutamiento de mensajes, determinando si un mensaje en particular deberá enviarse al nivel 4 (Nivel de Transporte) o bien al nivel 2 (Enlace de datos). • Este nivel conmuta, enruta y controla la congestión de los paquetes de información en una sub-red. • Define el estado de los mensajes que se envían a nodos de la red.
  36. 36. Niveles del Modelo OSI Nivel de Transporte: • Este nivel actúa como un puente entre los tres niveles inferiores totalmente orientados a las comunicaciones y los tres niveles superiores totalmente orientados a el procesamiento. Además, garantiza una entrega confiable de la información. • • • • • • • Asegura que la llegada de datos del nivel de red encuentra las características de transmisión y calidad de servicio requerido por el nivel 5 (Sesión). Este nivel define como direccional la localidad física de los dispositivos de la red. Asigna una dirección única de transporte a cada usuario. Define una posible multicanalización. Esto es, puede soportar múltiples conexiones. Define la manera de habilitar y deshabilitar las conexiones entre los nodos. Determina el protocolo que garantiza el envío del mensaje. Establece la transparencia de datos así como la confiabilidad en la transferencia de información entre dos sistemas.
  37. 37. Niveles del Modelo OSI Nivel Sesión: • Proveer los servicios utilizados para la organización y sincronización del diálogo entre usuarios y el manejo e intercambio de datos. • • • • • Establece el inicio y termino de la sesión. Recuperación de la sesión. Control del diálogo; establece el orden en que los mensajes deben fluir entre usuarios finales. Referencia a los dispositivos por nombre y no por dirección. Permite escribir programas que correrán en cualquier instalación de red.
  38. 38. Niveles del Modelo OSI Nivel Presentación: • Traduce el formato y asignan una sintaxis a los datos para su transmisión en la red. • • • • • Determina la forma de presentación de los datos sin preocuparse de su significado o semántica. Establece independencia a los procesos de aplicación considerando las diferencias en la representación de datos. Proporciona servicios para el nivel de aplicaciones al interpretar el significado de los datos intercambiados. Opera el intercambio. Opera la visualización.
  39. 39. Niveles del Modelo OSI Nivel Aplicación: • • • Proporciona servicios al usuario del Modelo OSI. Proporciona comunicación entre dos procesos de aplicación, tales como: programas de aplicación, aplicaciones de red, etc. Proporciona aspectos de comunicaciones para aplicaciones especificas entre usuarios de redes: manejo de la red, protocolos de transferencias de archivos (ftp), etc.
  40. 40. MODELO TCP / IP En el TCP/IP la operación fue inversa a la del modelo OSI, ya que primero se especificaron los protocolos de comunicación, de redes y luego se definió el modelo como una simple descripción de los protocolos ya existentes.
  41. 41. Capa de aplicación • Los usuarios llaman a una aplicación que acceda servicios disponibles a través de la red de redes TCP/IP. Cada programa de aplicación selecciona el tipo de transporte necesario. • Esta capa contiene todos los protocolos de alto nivel que se utilizan para ofrecer servicios a los usuarios.
  42. 42. Protocolos de la capa de aplicación: • TelNet (Terminal virtual). • FTP (transferencia de Archivos). • SMTP (Simple de transferencia de correo electrónico). • DNS (Sistema de Nombre de Dominios ). • NNTP (transporte de noticias en red ). • HTTP (transferencia de hipertexto).
  43. 43. Capa de transporte • consiste en permitir la comunicación de extremo a extremo en la red. • Proporciona la comunicación entre un programa de aplicación y otro conocido comunicación punto a punto. • Regula el flujo de información. como
  44. 44. Protocolos de la capa de transporte: • El TCP (Protocolo de Control de Transmisión) éste ofrece un servicio CONS fiable con lo que los paquetes (llamados segmentos) llegan ordenados y sin errores. • Si un segmento es demasiado grande para una red, los ruteadores lo puede dividir en segmentos nuevos. • Proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma máquina, a través del concepto de puerto.
  45. 45. • • UDP (Protocolo de datagrama de usuário) que da un servicio CLNS (Servicio No Orientado a Conexión), no fiable ya que no realiza un control de errores ni de flujo. Cada paquete se encamina independientemente sin que el origen y el destino tengan que establecer comunicación previa cada uno la dirección de destino.
  46. 46. Capa de internet • Se ocupa de encaminar los paquetes de la forma más conveniente para que lleguen a su destino y de evitar que se produzcan situaciones de congestión en los nodos intermedios. • Maneja la entrada de datagramas, verifica su validez y utiliza un algoritmo de ruteo para decidir si el datagrama debe procesarse de manera local o debe ser transmitido. • Envía los mensajes ICMP de error y control necesarios y maneja todos los mensajes ICMP entrantes.
  47. 47. Protocolos de la capa de internet • Protocolo IP: Permite el desarrollo y transporte de datagramas de IP (paquetes de datos). • Protocolo ARP: Permite que se conozca la dirección física de una tarjeta de interfaz de red correspondiente a una dirección IP. • Protocolo ICMP: Permite administrar información relacionada con errores de los equipos en red. • Protocolo RARP: permite a la estación de trabajo averiguar su dirección IP.
  48. 48. CAPA DE ACCESO A LA RED • Esta capa engloba realmente las funciones de la capa física y la capa de enlace de datos del modelo OSI. • Responsable de aceptar los datagramas IP y transmitirlos hacia una red específica.
  49. 49. Protocolos de la capa acceso de red: • Protocolo ARP: Permite que se conozca la dirección física de una tarjeta de interfaz de red correspondiente a una dirección IP. • El protocolo PPP proporciona un método estándar para transportar datagramas multiprotocolo sobre enlaces simples punto a punto entre dos "pares“.
  50. 50. DIRECCIÓN IP (protocolo de internet) Se trata de un estándar que se emplea para el envío y recepción de información mediante una red. Este protocolo utiliza direcciones numéricas denominadas direcciones IP ”compuestas por cuatro números enteros entre 0 y 255”, Por ejemplo, 192.168.205.26 es una dirección IP en formato técnico.
  51. 51. SERVICIOS DE RED • Servicios de Noticias: Internet cuenta con muchos diversos sitios de noticias, sitios como CNN, universal, etc, entre varios sitios “independientes” de noticias, a su vez hay sitios de diversas categorías (Espectáculos, moda, deporte, etc) • Servicios para almacenaje online: Son sitios especiales que sirven para almacenar y compartir documentos, imágenes, programas, etc, guardándolos a travez de “la nube”
  52. 52. • Servicios de descarga: Son sitios especiales de almacenaje especializados en la descarga de datos, tales como MEGA, mediafire, fileserve, thepiratebay, etc • Servicios de video: Son sitios dedicados al almacenaje y reproducción de videos en line, tales como youtube, dailymotion, tu.tv, etc.
  53. 53. Explorador web Son programas que nos permiten interactuar con los archivos del ordenador por medio de una interfaz grafica Software que nos permite visualizar paginas web a través de internet, así como acceder a otros tipos de información como Videos, Imágenes, Audio…etc
  54. 54. Buscador
  55. 55. buscador • • • • • • • También conocido como motor de búsqueda. Sistema informático que busca archivos almacenados en servidores web. Es una página de internet que permite realizar búsquedas en la red. Introducir una o más palabras clave en una casilla y el buscador generará una lista de páginas web que se supone guardan relación con el tema solicitado. Los buscadores poseen enormes bases de datos que contienen información referente a páginas web. Rápida indexación de la información disponible en la web. Para las empresas es muy importante promocionar sus páginas en los buscadores para que la gente las encuentre fácilmente
  56. 56. TECNOLOGIAS WEB • • • • • • Las tecnologías Web sirven para acceder a los recursos de conocimiento disponibles en Internet o en las intranets utilizando un navegador. Están muy extendidas por muchas razones: facilitan el desarrollo de sistemas de Gestión del Conocimiento (en lo adelante GC), su flexibilidad en términos de escalabilidad, es decir, a la hora de expandir el sistema; su sencillez de uso y que imitan la forma de relacionarse de las personas, al poner a disposición de todos el conocimiento de los demás, por encima de jerarquías, barreras formales u otras cuestiones. E
  57. 57. OTRAS TECNOLOGIAS • → → → → → → → → → Portales Dinámicos (CMS) Versiones Web para Móviles QR Codes Marketing On-Line Boletines Electrónicos Registro de Dominios Desarrollo de Blogs Plataformas E-Learning Banners Interactivos

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