1) El documento describe los conceptos fundamentales de las redes, incluyendo definiciones de redes de datos, clasificaciones de redes (LAN, MAN, WAN, SAN), topologías de redes (físicas y lógicas) y protocolos. 2) También explica cada nivel del modelo OSI, desde el nivel físico hasta el nivel de sesión. 3) El documento proporciona información básica y de alto nivel sobre conceptos clave de redes.

1. Conceptos Fundamentales de las
Redes
Cristina Ruiz Amaya
Informática Medica
4cm13

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. 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. 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. 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. Red Lan

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. Red Man

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. Red Wan

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. Red San

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. 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. Topologías de Red
Las topologías físicas que se utilizan
comúnmente son de:
•
•
•
•
•
•
Bus.
Anillo.
Estrella.
Estrella extendida.
Jerárquica.
Malla.

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. • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. ¿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. 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. • 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. 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. •
•
•
•
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. 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. 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. Niveles del Modelo OSI
• Aplicación.
• Presentación.
• Sesión.
• Transporte.
• Red.
• Enlace de datos.
• Físico.

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.

42. 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.

43. 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).

44. 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

45. 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.

46. •
•
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.

47. 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.

48. 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.

49. 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.

50. 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“.

51. 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.

52. 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”

53. • 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.

54. 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

55. Buscador

56. 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

57. 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

58. 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