Este documento resume los conceptos básicos de redes informáticas, incluyendo las clases, topologías, cableado y comunicaciones. Brevemente describe las LAN, MAN y WAN, y las principales topologías físicas como bus, anillo y estrella. También cubre los estándares Ethernet 802.3 y WiFi 802.11, y conceptos como CSMA/CD y dominio de colisión.

1. REDES INFORMATICAS
Clases, Topologías, Cableado y Comunicaciones
Edwin Mamani López
Profesor de Informática

2. CONCEPTO
Una red consiste en dos o
más computadoras
unidas que comparten
recursos como archivos,
CD-Roms o impresoras y
que son capaces de
realizar comunicaciones
electrónicas.
Las redes están unidas por cable, líneas de teléfono, ondas de
radio, satélite, etc.

3. Objetivos
Su objetivo principal es lograr que todos sus programas datos y equipo estén
disponible para cualquiera de la red que lo solicite, sin importar la localización
física del recurso y del usuario.
Otro de sus objetivos consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con
fuentes alternativas de suministro, es decir que todos los archivos podrían
duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera que si una de ellas no se
encuentra disponible, podría utilizarse una de las otras copias. Igualmente la
presencia de varios CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras
pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque su rendimiento en
general sea menor.
El ahorro económico debido a que los ordenadores pequeños tiene una mejor
relación costo / rendimiento, en comparación con la que ofrece las máquinas
grandes.
Proporciona un poderoso medio de comunicación entre personas que se
encuentran en lugares distantes entre sí.

4. Tipologías de Redes
Cuando se instala una red, una consideración de diseño
importante es la topología que se utilizara para dicha
conexión.
Las topologías más conocidas son las siguientes:
 BUS
 ANILLO
 ESTRELLA

5. Topología Bus
Es un diseño simple que utiliza un
solo cable al cual todas las
estaciones se conectan. La
topología usa un medio de
transmisión de amplia cobertura (
broadcast medium ), ya que todas
las estaciones pueden recibir las
transmisiones emitidas por
cualquier . La Instalación es simple
y barata.. El problema inherente
de este esquema es que si el cable
se daña en cualquier punto,
ninguna estación podrá
transmitir.

6. TOPOLOGIA BUS
Parte Práctica
Elementos :
Terminador
Servidor
Estación de Trabajo ( WS )
Cable Coaxial
Terminadores
Conectores BNC
Terminador
T
NIC
Conector BNC
Cable Coaxial

7. TOPOLOGIA BUS
Parte Práctica
Terminator
Conector BNC
Cable Coaxial

8. Topología Anillo
Las redes que emplean la
topología anillo se caracterizan
porque la información circula
por el anillo en un solo sentido.
Cada uno de los nodos lee la
dirección en el encabezado de
los mensajes y hace las veces de
amplificador/repetidor de los
mensajes.
No es muy segura al igual que la
Topología Bus

9. TOPOLOGIA ESTRELLA
Todas las estaciones de trabajo
están conectadas a un nodo
central, el cual se encarga de
controlar todas las
comunicaciones de la red.
Es la más segura, pero más
costosa porque necesita un HUB
o SWITCH.
La Línea de conexión es
independiente una de otra, cada
PC tiene un enlace
independiente con el HUB o
SWITCH.

10. TOPOLOGIA ESTRELLA
Necesariamente se utiliza un
Hub o Switch para que se
pueda realizar esta
instalación.
También se utiliza el Cable
UTP como enlace. Además
las tarjetas de red a utilizar
deben contar con puerto RJ-
45 ya que en el Hub o Switch
también tiene esos puertos.

11. CLASES DE REDES
Red de Área Local / LAN (Local Área Network)
Es una red que cubre una extensión reducida como una empresa,
una universidad, un colegio, etc.
Red De Área Metropolitana / MAN ( Metropolitan Área
Network)
Las redes de área metropolitana cubren extensiones mayores
como pueden ser una ciudad o un distrito.
Redes De Área Extensa / WAN (Wide Área Network)
Las redes de área extensa cubren grandes regiones geográficas
como un país, un continente o incluso el mundo

12. Topologías lógica
Reglas del camino que determinan cómo viajan los datos
a través de una red.

13. Concepto
Las topologías lógicas establecen las reglas del
camino para la transmisión de datos.
En contraste con las topología físicas, son abstractas
en gran medida y se pueden expresar a través de
componentes físicos como tarjeta de red y tipo de
cableado; las redes lógicas son esencialmente las
reglas del camino.

14. Topologías lógicas típicas
Ethernet
Token Ring
FDDI
ATM

15. Ethernet
La red Ethernet, inventada en 1973 por Bob Metcalfe
(quien fundó 3Com) fue una manera de solucionar las
limitaciones de las redes anteriores. Se basaba en un
estándar del IIEE (Instituto de Ingenieros en
Electronica) llamado 802.3 CSMA/CD.

16. El método CSMA/CD
La base de Ethernet es el CSMA/CD (Acceso múltiple
de percepción de portadora de detección de
colisiones).
En una red Ethernet, todas las computadoras
comparten un único segmento de red, llamado
dominio de colisión.
Cuando 2 computadoras trasmiten paquetes al mismo
tiempo, se presenta una circunstancia llamada
colisión.

17. Termino Nuevo
DOMINIO DE COLISION.- Grupo de computadoras que
se comunican a través de un solo cable de red.
COLISION.- En términos de conectividad de redes, es
lo sucede cuando dos computadoras intentan
trasmitir a través del mismo cable de red.

18. La familia Ethernet – Estándar 802.3
1oBASE2 o conectividad con cable coaxial. La longitud
máxima del segmento es de 185 metros.
10BASE5 o thicknet. A thicknet también se le llama AUI,
que quiere decir Interfaz de Unidad de Conexión. La
longitud máxima de un segmento 10BASE5 es de 500
metros.
10BASE-T, corre a través de dos de los cuatro pares de
alambre de par trenzado sin blindaje. En 10BASE-T, la
longitud máxima del cable desde el hub hasta la estación
de trabajo es de 100 metros.

19. La familia Ethernet – Estándar 802.3u
100BASE-T (Fast Ethernet), en el que los datos viajan a 100
megabits por segundo por segmento a través de dos pares
de alambre de cobre de par trenzado sin blindaje.
Tolerancia en longitud 20 metros.
100BASE-FX, que equivale a la red Fast Ethernet, que opera
a través de fibras ópticas; transportan datos mucho mas
lejos que el alambre de cobre. No tiene una longitud
máxima
100BASE-T4, que equivale a la red 100BASE-T que opera de
cuatro pares de alambre de par trenzado sin blindaje,
tolerancia de 20 metros a la estación de trabajo.

20. La familia Ethernet – Estándar 802.11
La especificación IEEE 802.11 (ISO/IEC 8802-11) es un
estándar internacional que define las características
de una red de área local inalámbrica (WLAN). Wi-Fi
(que significa "Fidelidad inalámbrica") es el nombre
de la certificación otorgada por la Wi-Fi Alliance,
anteriormente WECA (Wireless Ethernet Compatibility
Alliance), grupo que garantiza la compatibilidad entre
dispositivos que utilizan el estándar 802.11. Una red
Wi-Fi es en realidad una red que cumple con el
estándar 802.11

21. La familia Ethernet – Estándar 802.11
Estándar Frecuencia Velocidad Rango Los estándares 802.11a,
802.11b y 802.11g, llamados
WiFi a
(802.11a)
5 GHz 54 Mbit/s 10 m "estándares físicos", son
modificaciones del estándar
802.11 y operan de modos
WiFi B
2,4 GHz 11 Mbit/s 100 m
(802.11b) diferentes, lo que les
permite alcanzar distintas
WiFi G
2,4 GHz 54 Mbit/s 100 m
velocidades en la
(802.11b)
transferencia de datos
según sus rangos.

22. Token Ring y FDDI – 802.5
En las redes Token Ring y FDDI, un paquete especial y
único llamado token, circula a través de toda la red.
Cuando una computadora tiene datos que transmitir,
espera hasta que el token esté disponible, lo toma y
trasmite un paquete de datos mientras que, de
manera simultanea, libera el token a la siguiente
computadora en línea. A continuación, la siguiente
computadora captura el token si tiene datos para
transmitir.

23. Modo de Transferencia Asíncrono
ATM transmite todos los paquetes como celdas de 53
bytes, los cuales tienen una gran variedad de
identificadores para determinar parametros como calidad
de servicio (en otras palabras, qué paquetes se rutearán
primero)
Algunos de los bits de información que se incluyen en un
paquete indican la calidad de servicio. – Como en ATM y
como se implementará en la versión 6 del Protocolo
Internet (IPv6) – Se puede enviar paquetes de acuerdo con
sus necesidades de ancho de banda

24. Modo de Transferencia Asíncrono
ATM es capaz de ofrecer ruteo a velocidades
extremandamente altas. A su velocidad mas baja
opera a 22 megabits por segundo; a su velocidad mas
alta a 622 megabits por segundo (esta es la razón del
porque las compañías telefónicas lo utilizan para
algunas o para la mayor parte las líneas troncales que
transportan datos a través de distancia largas) .
Actualmente , el equipo ATM es complejo y caro.

25. El modelo OSI
… y por qué debe familiarizarse con él

26. OSI de ISO
Modelo de Referencia para la Interconexión de
Sistemas Abiertos. Definido por la Organización para
Estándares Internacionales, para promover una
interoperatividad a nivel mundial
Suele ser usada como estándar para comparar otros
protocolos.
El Modelo OSI esta divido en 7 Niveles de protocolos
de forma jerárquica.

27. Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de Datos
Físico

28. Nivel Físico
Define las características eléctricas y mecánicas de las
interfaces
Establece y mantiene la conexión física
Incluye los cables y conectores, métodos de transmisión
y las computadoras y equipos de comunicación
Establece y mantiene la comunicación entre los usuarios.
Detecta y corrige errores

29. Nivel de Enlace de Datos
Establece y mantiene la comunicación entre los usuarios.
Detecta y corrige errores

30. Se encarga del formato de los bloques de datos, de las
direcciones y del orden de los datos transmitidos
Nivel de Red:
Establece y mantiene transmisiones entre sistemas
Transmite los datos por toda la red
Convierte los datos en paquetes y los envía a su destino
Se encarga de la administración y gestión de datos, emisión de
mensajes de estado, regulación del tráfico y de que todos los
paquetes lleguen a su destino

31. Nivel de Transporte:
Se encarga de la Transferencia de datos y de mantener el flujo
de la red
Acepta datos del Nivel de Sesión, los divide en mensajes y pasa
estos al Nivel de Red
Comprueba si los datos llegan correctamente a su destino
Representa la línea de separación entre la transmisión de los
datos y el proceso de los mismos.
Controlan la distribución de los mensajes y evitan que se
pierdan o dupliquen

32. Nivel de Sesión:
Organiza, sincroniza y se encarga del diálogo entre el
usuario y la red
El usuario ha de dirigirse a este nivel para establecer una
conexión con otra eestación
Incluye reglas para establecer y dar por finalizadas las
conexiones.
Nivel de Presentación:
Traduce la información del formato máquina, a un formato
que pueda entender el usuario.
Traduce los distintos formatos de archivos y los diferentes
sistemas de codificación (ASCII)

33. Nivel de Aplicación:
Se encarga del intercambio de información entre el usuario
y el sistema.
Se ocupa del soporte de los programas de aplicación, como
claves de acceso, transferencia de archivos, etc.

34. Los protocolos de un Nivel en un equipo, se comunican con su par
del mismo Nivel en el otro equipo
Usuario1 Usuario2
Aplicación Aplicación
Presentación Presentación
Sesión Sesión
Transporte Transporte
Red Red
Enlace de Datos Enlace de Datos
Físico Físico
Medio Físico

35. CABLEADO DE DATOS
(Estándares, Normas, Materiales,
Formas y Herramientas)

36. Cableado de Datos
En esta parte veremos los Estándares que hacen posible
la construcción de una red física. En este caso de la
Topología Estrella.
Veremos las Normas de Instalación, Materiales a utilizar,
Dispositivos Electrónicos y Herramientas.

37. Estándares para Cableado de
Telecomunicaciones

38. Estándares
A principios de 1990, la industria de Telecomunicaciones
reconoció la necesidad de establecer lineamientos para el
cableado de voz y datos en edificios. Estos lineamientos
proveen la dirección para efectuar instalaciones correctas
de los nuevos productos de Telecomunicaciones así como
los detalles para realizar movimientos, adiciones y cambios
en una instalación existente.
Estos estándares son escritos y aprobados por comités
formados por Profesionales de la industria sobre la cual
actúan dichos estándares.

39. TIA/EIA – 568 B
Estándar para el Cableado de Telecomunicaciones de Edificios
Comerciales
- Estándar de la Industria Americana
- EIA/TIA – 568 Julio 1991
- TIA/EIA – 568A Octubre 1995
- EIATIA – 568B 1998/1999
Provee una estructura común para el diseño e instalaciones
de cables de telecomunicaciones y hardware de conectividad
en los edificios comerciales.

40. TIA/EIA – 569 A
Estándar sobre espacios y canalización de Telecomunicaciones
para edificios comerciales
Objetivo:
- Estandarizar el diseño y las prácticas de construcción
dentro y entre edificios, que serán el soporte para
cables de Telecomunicaciones y equipos.
Secciones:
- Contempla las Canalizaciones Horizontales y para
Backbone, Área de Trabajo, Cuarto de Telecomunicaciones,
Cuarto de Equipos, Entrada de Facilidades

41. TIA/EIA – 606
Estándar sobre Administración para la Infraestructura de
Telecomunicaciones de Edificios Comerciales.
Objetivo:
- Proveer un esquema de administración uniforme
independiente de las aplicaciones, que establece los
lineamientos para los dueños, usuarios finales, fabricantes,
consultores, contratistas, diseñadores, instaladores y
administradores involucrados en la administración de la
infraestructura de Telecomunicaciones.

42. TIA/EIA – 607
Requerimientos de aterramiento y anclaje en edificios
comerciales para la industria de Telecomunicaciones.
Objetivo:
Permitir el planeamiento, diseño e instalación de un
sistema de aterramiento de telecomunicaciones que
soporta un entorno multi-fabricante, multi-producto
así como las prácticas de aterramiento para varios
sistemas.

43. Materiales para Instalación
Se tienen que utilizar materiales normados y que cumplan
las categorías del caso para la transmisión de datos
optima y de alta velocidad.

44. CABLE UTP
(Unshielded Twisted Pair Cable)
Es un cable que cuenta con 8 hilos
de cobre trenzados en su interior.
Se utiliza para las instalaciones de
redes de Topología estrella.
Debe cumplir con CAT5e o superior,
para manejar la velocidad de 100 o
1000 MBps.
Los hilos dentro del cable tienen
colores, que son : Naranja, Verde,
Azul y Marrón.
Sus pares son de color blanco con
líneas Naranja, Verde, Azul y Marrón.

45. Conector o Plug RJ-45
Conector de Plástico en
donde se ubican los ocho
hilos del cable UTP
siguiendo un código de
colores.
Estos Plug sirven para
conectar los puertos de las
Tarjetas de Red a los puntos
de Red, Patch Panel y a los
puertos del Hub o Swtich.

46. Conector o Plug RJ-45
(Ubicación de los cables en el conector)
Deben cumplir los estándares de
comunicación Universal. En este caso se
Involucran la TIA/EIA 568B
T568A:
B/V V B/N A B/A N B/M M
1 2 3 4 5 6 7 8
T568B:
B/N N B/V A B/A V B/M M
1 2 3 4 5 6 7 8

47. Cables Patch Cord
Los Patch Cord son cables hechos
con conectores RJ-45 y capuchas de
Plástico que los protegen.
Sirven para unir una PC con un
Punto de red o un puerto del Patch
Panel a un puerto del Switch, etc.

48. JACK’S CAT 5e
Los Jack’s son unos conectores
que sirven de intermediario
entre el Patch Cord que
conecta una PC al cable que
llega al Pacth Panel.
Cada uno de estos representa
un punto de red instalado, y
van dentro las cajas
tomadatos.
Para conectar los hilos del
cable UTP al Jack, existen a
presión y otros con
herramienta de impacto.

49. Canaletas de Plastico
Las canaletas es el medio
por el cual los cables de red
son llevados y protegidos,
de acuerdo a su trayectoria.
Es recomendable usar con
los accesorios del caso en
bordes y subidas, para evitar
el deterioro del cable.

50. Canaletas de Piso
Las canaletas es el medio
por el cual los cables de
red son llevados y
protegidos, de acuerdo a
su trayectoria.
Se trabajan bastante con
canaletas de pared y de
piso.

51. Cajas Tomadatos y Face Plate
Es en donde se guarda el
Jack. En ellos se puede
etiquetar y así poder
identificar los puntos de
red.
Se pueden trabajar
simples, dobles o más.

52. Patch Panel
Los Pacth Panel van en los
Rack, y en ellos terminan
todos los cables de red del
cableado.
En la parte posterior del
Patch Panel se tiene que
hacer la conexión y
colocarlo hilo por hilo.
Luego con los Patch Cord se
unen los puertos del Patch
Panel con los del Hub.

53. Rack
Es de fierro y es donde
van los Patch Panel y los
dispositivos de
Comunicación como los
Hub, Switch, Router, etc.
Es la parte central de
todo el cableado de
datos.

54. Herramientas de Trabajo

55. Gripeador
Es la herramienta que me
sirve para construir los
cables Line cord (De la PC al
punto de Red) y Patch Cord
(Del Pacth Panel al Hub).
Fundamentalmente conecta
los Plug RJ-45 con los ocho
hilos del cable UTP.

57. Impactador
Es la herramienta que me
permite hacer la conexión
de los hilos del cable UTP
a los Jack’s que no son a
presion y a los Patch
Panel.

58. Dispositivos de Testeo
Son dispositivos que
certifican la Red, es decir,
que una culminado el
cableado estos verifican
su estado y su correcto
funcionamiento.

59. Dispositivos de Comunicación

60. Modem
Son dispositivos
electrónicos, que
modulan y demodulan
señal y que le permiten al
Computdor conectarse a
otras redes remotas.

61. Tarjeta de Red
Conocida como NIC
(Network Interface Card).
Es un dispositivo por el cual
le permite al computador
conectarse a una red local.
Según la topología de la red
define el modelo de la
tarjeta a usar.
También define la velocidad
a conectarse, ya que hay de
10MB, 100MB y 1 GB.

62. SWITCH
El propósito del Switch es
concentrar la conectividad,
haciendo que la transmisión
de datos sea más eficiente.
El switch conmuta paquetes
desde los puertos (las
interfaces) de entrada hacia
los puertos de salida,
suministrando a cada puerto
el ancho de banda total.

63. Router
El Router es un dispositivo que
va directamente conectado al
hub o concentrador de la Red
Ethernet mediante una
conexión RJ45 y que incorpora
un adaptador RDSI o ADSL.
El Router permite que
automáticamente se abra la
conexión a Internet cuando
cualquier usuario solicite una
página de Internet desde su
navegador.

64. Tipos de líneas

65. Tipos de Línea
LÍNEA RTB
Es la línea regular de telefónica, permite la transmisión de voz,
datos e imágenes indistintamente, aunque nunca a la vez, a una
velocidad máxima de 56,6 Kbit/s.
LÍNEA RDSI
Es una línea de telefónica de alta velocidad. Se compone de dos
canales de comunicación de alta velocidad (64 Kbit/s cada uno)
que pueden utilizarse indistintamente para voz y datos

66. Tipos de Línea
LÍNEA ADSL
No es una línea telefónica, es un producto que se aplica sobre
líneas regulares o básicas y nos permite establecer dos
comunicaciones simultáneas, una de voz y otra de datos.
Con este sistema de conexión se consigue por primera vez que la
línea no tenga la misma capacidad para enviar que para recibir,
puesto que siempre recogemos más información de la red de la
que enviamos.

67. Tipos de Línea
Cuadro Comparativo