Dispositivos de Interconectividad

Facultad de Tecnología – Carrera de Ing. de Sistemas
http://www.usfx.edu.bo
CAP II: Dispositivos de
Interconectividad
Docente: Ing. Marco A. Arenas P.
Carrera de Telecomunicaciones
Gestion: 1/2013

Contenido Mínimo
1. Introducción
2. Redes LAN
3. Dispositivos de una topología LAN
4. Redes WAN
5. Dispositivos de una topología WAN

Introducción

Introducción
 Se denomina red de computadoras una serie de
host autónomos y dispositivos especiales
intercomunicados entre sí. Ahora bien, este
concepto genérico de red incluye multitud de tipos
diferentes de redes y posibles configuraciones de
las mismas, por lo que desde un principio surgió la
necesidad de establecer clasificaciones que
permitieran identificar estructuras de red
concretas.

Introducción
 Según su cobertura ó alcance de la red, se
clasifican en:
 Red de área personal (PAN)
 Red de área local (LAN)
 Red de área local virtual (VLAN)
 Red de área metropolitana (MAN)
 Red de área amplia (WAN)
 Red de área de almacenamiento (SAN)
 En este capítulo nos enfocaremos principalmente
en los dispositivos LAN y WAN

Infraestructura de Red
 La infraestructura de la red, es la plataforma de
red compuesta de componentes físicos y lógicos
necesarios para que funcione una red.
 Los componentes físicos o hardware de una red
son:
 Los dispositivos
 Finales (hosts)
 Intermedio (dispositivos de red)
 Los medios de transmisión.

El Hardware: Dispositivos de Red
 Los dispositivos de networking son todos aquellos
que se conectan de forma directa a un segmente
de red:
 Los dispositivos de usuario final (Finales):
 Incluyen los computadores, impresoras, escáneres, y demás
dispositivos que brindan servicios directamente al usuario.
 Los dispositivos de red (Intermedios):
 Son todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de
usuario final, posibilitando su intercomunicación.

 Los componentes lógicos (software) de una red
son:
 Los protocolos de comunicación
 Sistema operativo de red
 Por lo tanto las redes utilizan dispositivos, medios
y procesos y servicios

 Representación de los elementos de red

Redes LAN

Introducción
 Las redes de área local LAN (Local Area Network), son
redes de datos de alta velocidad con un bajo nivel de
error que interconectan estaciones de trabajo, Pc´s
personales, impresoras y otros dispositivos, dentro de un
área geográfica limitada y proporcionan servicios y
aplicaciones compartidos entre los usuarios dentro de
una estructura organizacional común, como una
empresa, un campus. Generalmente pertenecen a una
sola organización.

Red de Área Local (LAN)

Componentes de una red LAN típica
 Computadores (servidores, estaciones de trabajo, PC.)
 Tarjetas de interfaz de red, también se denominan NIC (Network
Interface Card). Básicamente realiza la función de intermediario entre
el computador y la red de comunicación
 Dispositivos periféricos,
 Medios de networking, constituido por el cableado y los conectores
que enlazan los componentes de la red. Los medios físicos más
utilizados son el cable de par trenzado, par de cable, cable coaxial y
la fibra óptica.
 Dispositivos de interconexión, Repetidores, Hubs, Bridges o puentes,
Switch LAN
 Sistema Operativo de Red (NOS)

Componentes de una red LAN típica

Características Importantes de la LAN
 Generalmente usan tecnología broadcast (difusión) con el medio de
transmisión compartido por todos los dispositivos de la red
(Actualmente introducción de sistemas de conmutación).
 Capacidad de transmisión a alta velocidad desde los 10 Mbps
(Ethernet), 100 Mbps (Fast Ethernet), hasta 10 Gbps (10 Giga bits
Ethernet)
 Extensión generalmente no abarca más de una fábrica, campus o
edificio, puede llegar a los 2 Km, con el uso de repetidores y otros
dispositivos de interconexión (FFDI llega a 200 Km).
 Cableado específico (de cobre o de fibra), instalado normalmente a
propósito, permitiendo un control completo sobre el entorno y las
condiciones de instalación.

 Alta confiabilidad y bajas tasas de error. Como consecuencia del
alcance limitado y del control en su cableado, las redes locales
suelen tener un retardo muy bajo en las transmisiones (decenas de
microsegundos) y una tasa de errores muy baja.
 Uso de un medio de comunicación privado, presentes en entornos
corporativos, oficina, universidades, fábricas, etc.
 No suelen utilizar medios de telecomunicaciones suministradas por
operadores externos.
 La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el
software
 Gran variedad y número de dispositivos conectados

 Actualmente para aumentar el rendimiento de las LAN, se utilizan los
Switch LAN (LAN conmutadas) para dividir una LAN en varios
segmentos, con lo que el ancho de banda disponible para cada uno
es mayor.
 Y también se utiliza en la actualidad para construcción de LAN, la
tecnología ATM (Asynchronous Transfer Mode), típicamente de redes
WAN.
 Posibilidad de conexión con otras redes.

Tipos de LAN
 Existen la siguientes clasificaciones:
 LAN Compartidas
 LAN Conmutadas
 LAN Virtuales – VLAN
 Red de Área de Almacenamiento (SAN)

Tipos de LAN

Dispositivos de una Topología
LAN

Introducción
 Hay una variedad de dispositivos en las redes LAN,
cumpliendo varias funciones, en sus diferentes topologías
LAN:

Medios
 La comunicación a través de una red es transportada por
un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el
mensaje desde el origen hasta el destino.
 Las redes actuales utilizan principalmente tres tipos de
medios para interconectar los dispositivos y proporcionar
la ruta por la cual pueden transmitirse los datos. Estos
medios son:
 Hilos metálicos (cobre) dentro de los cables,
 Fibras de vidrio o plásticas (cable de fibra óptica),
 Transmisión inalámbrica.

Medios

Medios
 En los hilos metálicos, los datos se codifican dentro de impulsos
eléctricos que coinciden con patrones específicos. Las transmisiones
por fibra óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de luz
visible o infrarroja. En las transmisiones inalámbricas, los patrones de
ondas electromagnéticas muestran los distintos valores de bits.
 Los diferentes tipos de medios de red tienen diferentes características
y beneficios. No todos los medios de red tienen las mismas
características ni son adecuados para el mismo fin. Los criterios para
elegir un medio de red son:
 la distancia en la cual el medio puede transportar exitosamente una señal,
 el ambiente en el cual se instalará el medio,
 la cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir,
 el costo del medio y de la instalación.

Dispositivos del Usuario Final

Tipos de dispositivos de
computación

Dispositivos del Usuario Final
 La tendencia es tener mayor movilidad

Servidores
Especializados

Dispositivos de Red

Dispositivos de Red LAN

Función de los dispositivos en las
capas OSI
 Los hosts y los servidores operan en las Capas 2-7; donde
ejecutan el proceso de encapsulamiento.
 Las tarjetas NIC se consideran dispositivos de Capa 2
porque en ellas se encuentra la dirección MAC, pero,
como a menudo administran la señalización y la
codificación, también son dispositivos de Capa 1
 Repetidores y hubs se consideran dispositivos activos de
Capa 1 debido a que actúan sólo sobre los bits y necesitan
energía.
 Los cables y paneles de conexión y otros componentes de
conexión se consideran componentes pasivos de Capa 1
porque simplemente proporcionan una ruta conductora.

capas OSI
 Puentes y Switches se consideran dispositivos de Capa 2
ya que utilizan la información de Capa 2 (dirección MAC)
para tomar decisiones con respecto a si deben enviar
paquetes o no. También operan en la capa 1 para permitir
que los bits interactúen con los medios.
 Routers se consideran dispositivos de Capa 3 ya que usan
direcciones de Capa 3 (de red) para seleccionar las
mejores rutas y para conmutar paquetes hacia la ruta
adecuada. Las interfaces del router operan en las capas 2
y 1, así como también en la capa 3.

capas OSI

Tarjeta de Interfaz de Red - NIC
 Los dispositivos host están físicamente conectados con los
medios de red mediante una tarjeta de interfaz de red
(NIC).
 Una NIC puede ser es una placa de
circuito impreso.
 También se denomina adaptador
de red.
 Las NIC para computadores
portátiles por lo general tienen el
tamaño de una tarjeta PCMCIA

NIC
 Cada NIC individual tiene un código único, denominado
dirección de control de acceso al medio (MAC). Esta
dirección se utiliza para controlar la comunicación de datos
para el host de la red. Tal como su nombre lo indica, la
NIC controla el acceso del host al medio

Dispositivos de Capa 1

Repetidores
 Son dispositivos de Capa 1 física, del modelo OSI, actúan
sólo a nivel de los bits y no tienen en cuenta ningún otro
tipo de información
 El término repetidor se refiere a un dispositivo con un solo
puerto de "entrada" y un solo puerto de "salida".
 Están relacionados con la especificación de las señales
eléctricas u ópticas que se transmiten por el cable.
 Se utiliza para interconectar dos segmentos de cable en
una red extendida, hace posible que una serie de
segmentos de cables se comporte como un solo cable.
 Los repetidores reciben señales de un segmento de red y
amplifican, regeneran y retransmiten esas señales hacia
otro segmento de la red.

Repetidores
 Estas acciones evitan deterioro en la señal provocado por
la presencia de tramos de cable de gran longitud y la
cantidad de dispositivos conectados a la red
 No filtran ni procesan tráfico. Retransmiten y amplifican
además de las señales los disturbios eléctricos y demás
errores a todos los segmentos de la red que interconectan.
 Sólo un camino entre dos estaciones a través de los
repetidores.
 Son baratos y fáciles de instalar
 El total de repetidores y segmentos de red que se pueden
conectar esta limitado por la temporización y otros
problemas.

 Fortaleciendo la señal enviada ya sea por telégrafo, teléfono,
microondas y por fibra óptica.
 Procesan la información a nivel de Bits (PDU)
 El estándar IEEE 802.3 implementa un regla para el Nro de
repetidores –> 5-4-3 (En backbones de acceso compartido y
topología de árbol)
 Esta regla divide 2 tipos de segmentos: Poblados (de usuarios) y
No Poblados (enlaces de conexión de repetidor a repetidor)
 Al implementar esta regla se garantiza que la señal alcance
cualquier punto de la red dentro de una longitud de tiempo
especificada.
“Demasiada Latencia en la LAN incrementa la cantidad de Colisiones
Tardias”
Repetidores

Repetidores:

Repetidores:
 Regla de los 4 repetidores:

Transceiver
 “Transceiver” y “Receiver” de señales
electrónicas, son repetidores especializados
 Conecta diferentes tecnologías de Medios
 Un MUA (“Media Attachment Unit”), se puede
considerar como un “Transceiver” o “Repetidor”
especializado

Hubs:
 Dispositivo de la Capa Física dado que sólo regeneran
la señal y la envían por medio de broadcast – difusión a
todos los puertos (conexiones de red).
 El propósito de un hub es regenerar y retemporizar las
señales de red. Esto se realiza a nivel de los bits para
un gran número de hosts (por ej.4, 8 o incluso 24)
utilizando un proceso denominado concentración
 Esta definición es muy similar a la del repetidor, es por
ello que el Hub también se denomina repetidor
multipuerto (Concentrador). La diferencia es la cantidad
de cables que se conectan al dispositivo.

Hubs:
 Lo que reciben lo transmiten por todos sus puertos.
 Transmisiones simultáneas provocan colisiones.
 El ancho de banda se reparte entre los usuarios de la
red.
 Cuántos más dispositivos están conectados al hub,
mayores son las probabilidades de que haya colisiones.
Las colisiones ocurren cuando dos o más estaciones de
trabajo envían al mismo tiempo datos a través del cable
de la red. Cuando esto ocurre, todos los datos se
corrompen. Cada dispositivo conectado al mismo
segmento de red se considera un miembro de un
dominio de colisión.

 Procesa la información a nivel de Bits (Capa 1)
 Utilizado para conectar varios equipos en un solo
punto (topología estrella)
– 10 BASE-T
– 100 BASE -T
 Un Hub permite cambiar de topología (de Bus a
Estrella)
 Se repite la señal a todos los puertos, menos de
donde vino.
Hubs

 PASIVOS:
– Solo sirven como punto de conexión física
– No amplifican o limpian la señal (solo comparten los medios físicos)
– No requieren de energía eléctrica
 ACTIVOS:
– Amplifican la señal, para ello requieren de energía eléctrica
 INTELIGENTES: “SMART HUBS”
– Tb funcionan como los hubs activos, pero incluyen un chip
microprocesador y capacidad de diagnosticar las fallas (más costosos)
Tipos de Hubs

Topología con Hubs

Dispositivos de Capa 2

Puente - Bridge
 Dispositivo que opera en la Capa Enlace de Datos, (Capa 2)
 Conecta dos segmentos de red (dividiendo una red – más
manejables y con menor tráfico)
 Filtra el tráfico (tramas) local basado en las direcciones MAC
(físicas) de los Equipos
 Crea un lista de direcciones MAC (tabla de puenteo) para la
toma de decisiones inteligentes:
1. Filtrar, al mismo segmento o al otro conocido
2. Inundar, si desconoce la dirección destino, hacia todos los
segmentos
3. Copiar, la trama en otro segmento y un destino conocido

 Creando lo que aparenta ser una sola red muy grande pero con
tráfico segmentado.
 Cada dispositivo de networking tiene una dirección MAC exclusiva
en la NIC, el puente rastrea cuáles son las direcciones MAC que
están ubicadas a cada lado del puente y toma sus decisiones
basándose en esta lista de direcciones MAC.
 Sólo manejan direcciones de procedencia y destino a nivel MAC,
chequean errores y realizar modificaciones a la trama antes de
enviarla (tales como añadir o quitar campos de la cabecera de
nivel de enlace).
 Son transparentes a los protocolos de nivel superior.
 Pueden unir LAN de igual o de diferente topología.
Puentes (Bridge)

 Usualmente poseen diferentes interfaces para cableado lo cual
permite diferentes medios de comunicación.
 Los puentes pueden ser locales (unen LAN directamente) o
remotos (conectan LAN a través de WAN).
 Los puentes pueden ser simulados por software en una estación
que posea dos o más tarjetas de red.
 Pueden ser dedicados o no.
 Soportan varios medios físicos: coaxial, UTP, STP, fibra óptica,
etc.
 Capacidad de filtrar, con velocidades en torno a 15-20.000
tramas/s
 Gestionables de forma local o remota. Normalmente con gestión
abierta (SNMP)
Puentes (Bridge)

 Carecen de la escalabilidad necesaria para construir
redes de gran tamaño pues no seleccionan rutas
 El aspecto de los puentes varía enormemente según el
tipo de puente. Aunque los routers y los switches han
adoptado muchas de las funciones del puente, estos
siguen teniendo importancia en muchas redes.
 Tradicionalmente, el término puente se refiere a un
dispositivo con dos puertos. Sin embargo, también
existen puentes con 3 o más puertos. Lo que realmente
define un puente es el filtrado de tramas de capa 2 y la
manera en que este proceso se lleva a cabo realmente.
Puentes (Bridge)

Topología con Puente

 Un switch, al igual que un puente, es un dispositivo que
opera en la capa 2 del modelo OSI y reenvia los
paquetes en base a la dirección MAC.
 El switch se denomina puente multipuerto, así como el
hub se denomina repetidor multipuerto, pero más
sofisticado, ya que deciden el puerto de salida
(conmutación – alivia la congestión en las LANs).
 La diferencia entre el hub y el switch es que los
switches toman decisiones basándose en las
direcciones MAC y los hubs no toman ninguna
decisión.
 El switch puede combinar la conectividad de un hub
con la regulación de tráfico de un puente en cada
puerto (conecta múltiples segmentos de red).
Switches LAN - Conmutadores

 Un switch es un dispositivo de propósito especial
diseñado para resolver problemas de rendimiento en la
red, debido a anchos de banda pequeños y
embotellamientos.
 El switch puede agregar mayor ancho de banda, acelerar
la salida de paquetes, reducir tiempo de espera por
puerto.
 El switch segmenta la red dentro de pequeños dominios
de colisiones, obteniendo un alto porcentaje de ancho de
banda para cada estación final (por puerto).
 Al segmentar la red en pequeños dominios de colisión,
reduce o casi elimina que cada estación compita por el
medio, dando a cada una de ellas un ancho de banda
comparativamente mayor (mediante la micro
segmentación y un algoritmo de puenteo en los puertos
del Switch).
Switches LAN - Conmutadores

Switch
 Los Switches procesan tramas como PDU.
 Los Switches son mucho más veloces y pueden admitir LAN
virtuales.
 La mayor ventaja es que varios usuarios pueden
comunicarse en paralelo usando circuitos virtuales y
segmentos de red dedicados, en un entorno virtualmente sin
colisiones.

Switch – Características
Tabla de conmutaciónMicrosegmentación de la Red

Topología con Switch

Topología con Switch
Los nodos se conectan directamente
 En una LAN en la que todos los
nodos están conectados
directamente al switch, el throughput
de la red aumenta notablemente. Las
tres principales razones de este
aumento son:
 Ancho de banda dedicado a cada puerto
 Entorno libre de colisiones
 Operación full-duplex

Equipo de Capa 3
Switch Multicapa
Router

Routers - Encaminadores
 Dispositivo de propósito general diseñado para segmentar la red, con
la idea de limitar tráfico de brodcast y proporcionar seguridad, control
y redundancia entre dominios individuales de brodcast, también
puede dar servicio de firewall y un acceso a una WAN.
 Los routers operan en la capa 3, capa de Red, del modelo OSI y tiene
más facilidades de software que un switch. Al funcionar en una capa
mayor que la del switch, el ruteador distingue entre los diferentes
protocolos de red, tales como IP, IPX, AppleTalk o DECnet. Esto le
permite hacer una decisión más inteligente que al switch, al momento
de reenviar los paquetes.
 Los propósitos principales de un router son: examinar los paquetes
entrantes (datos de capa 3), elegir cuál es la mejor ruta para ellos a
través de la red y luego conmutarlos hacia el puerto de salida
adecuado.

Routers
 El router es responsable de crear y mantener tablas de enrutamiento
para cada capa de protocolo de red, estas tablas son creadas ya sea
estáticamente o dinámicamente. De esta manera el ruteador extrae
de la capa de red la dirección destino y realiza una decisión de envio
basado sobre el contenido de la especificación del protocolo en la
tabla de ruteo.
 La inteligencia de un router permite seleccionar la mejor ruta,
bajándose en grupos de direcciones de red (Clases) en
contraposición con las direcciones MAC de Capa 2 individuales.
 La desventaja es que el proceso adicional de procesado de frames
por un ruteador puede incrementar el tiempo de espera o reducir el
desempeño del router cuando se compara con una simple
arquitectura de switch.

Routers
 Los routers son los dispositivos de regulación de tráfico más
importantes en las redes de gran envergadura. Permiten que
prácticamente cualquier tipo de computador se pueda comunicar con
otro computador en cualquier parte del mundo. Los routers también
pueden ejecutar muchas otras tareas mientras ejecutan estas
funciones básicas.
 Los routers también pueden conectar distintas tecnologías LAN de
Capa 2, como por ejemplo Ethernet, Token-Ring y FDDI.
 Así como conectar LAN a WAN, dada su aptitud para enrutar
paquetes basándose en la información de Capa 3, los routers se han
transformado en el backbone de Internet, ejecutando el protocolo IP.

Router – Capa 3
 Puede utilizarse para conectar diferentes equipos de capa 2 y diferentes
topologías.
 Toma sus decisiones basadas en direcciones de red lógicas (Ej. IP
Addresses).
 Provee conectividad a la LAN hacia la WAN.
 El Router contiene broadcast y segmentan la red LAN
 Brinda servicios locales de resolución de Direcciones (como ARP)
 Segmenta la Red (Subredes como estructuras)
 2 Funciones Principales del Router?

Router - Topologia

Switches L3
 Son los switches que, además de las funciones tradicionales de la capa
2, incorporan algunas funciones de routing, como por ejemplo la
determinación de un camino basado en informaciones de capa de red y
soporte a los protocolos de routing tradicionales (RIP, OSPF, etc).
 Los conmutadores de capa 3 soportan también la definición de redes
virtuales (VLAN), y según modelos posibilitan la comunicación entre las
diversas VLAN sin la necesidad de utilizar un router externo.
 Por permitir la unión de segmentos de diferentes dominios de difusión o
broadcast, los switches de capa 3 son particularmente recomendados
para la segmentación de redes LAN muy grandes, donde la simple
utilización de switches de capa 2 provocaría una pérdida de rendimiento
y eficiencia de la LAN, debido a la cantidad excesiva de usuarios.

Switches L3

Nubes – The Cloud
 La nube es una colección de equipos que operan en todos
los niveles (1 - 7) del modelo OSI
 Se utiliza para representar un gran grupo de equipos cuyo
detalle no es pertinente a la situación o descripción en ese
momento.
 Así por ejemplo nos ayuda a identificar una gran red
interconectada como es Internet.

Nubes – The Cloud

Segmentos de Red
 Como ocurre con muchos términos y siglas,
segmento tiene varios significados. El diccionario
define el término de la siguiente manera:
 Una sección distinta de algo.
 Una de las partes en las que una entidad, o cantidad se
divide o es marcada por límites naturales o algo similar a
un límite natural.

Segmentos de Red
 En el contexto de la comunicación de datos, se utilizan las
siguientes definiciones:
 Sección de una red limitada por puentes, routers o switches
 En una LAN que usa topología de bus, un segmento es un circuito
de corriente continua que con frecuencia se conecta a otros
segmentos similares con repetidores.
 Término usado en la especificación TCP para describir una sola
unidad de capa de transporte de información. Los términos
datagrama, mensaje, y paquete también se usan para describir
agrupamientos de información lógicos en varias capas del modelo de
referencia OSI y en varios círculos tecnológicos.

Segmentos de Red
 En networking, hay distintos tipos de segmentos.
 El significado del termino “segmento” depende del contexto

Segmento de Red
1. Sección de una red limitada por puentes, routers o
switches.
2. En una LAN (topología de bus), es un circuito de corriente
continua que con frecuencia se conecta a otros segmentos
similares con repetidores.
3. En la especificación TCP para describir una sola unidad de
capa de transporte de información.
Definición correcta del término "segmento".

Segmentos de Red

Segmentos de Red:
Dominios de Colisión y Difusión
Ejemplo
4 redes distintas = 4 dominios de colision, 4 dominios de broadcast
1 swicth = 4 dominios de colision, 1 dominio de broadcast
1 hub = 1 dominio de colision 1 dominio de broadcast
Ventajas con las VLANs
•Switches de capa 2 poseen la capacidad de crear redes virtuales
•Permite la división lógica de un switch en varios dominios de broadcast
•Reducción de la necesidad de routers.

Elementos esenciales del flujo
de datos
 El flujo de datos se centra en la forma en que las tramas se
propagan a través de la red.
 Se refiere al movimiento de datos a través de los
dispositivos de Capa 1, 2 y 3 y a la manera en que los datos
deben encapsularse para poder realizar esa travesía en
forma efectiva.
 Recuerde que los datos se encapsulan en la capa de la red
con una dirección de origen y destino IP, y en la capa de
enlace de datos con una dirección MAC origen y destino.

de datos

de datos
 Dispositivos de Capa 1 no funcionan
como filtros
 Dispositivos de Capa 2 filtran tramas
de datos basados en la dirección
MAC destino.
 Dispositivos de Capa 3 filtran
paquetes basados en la dirección IP
destino.
 El flujo de datos en una red enrutada
basada en IP.

Elementos esenciales del flujo de datos
 Unidades de datos de protocolo (PDU) y el
encapsulamiento
varios protocolos le agregan información en cada nivel

Propagación y conmutación de los
paquetes dentro del router
 A medida que un paquete pasa por la internetwork a su
destino final, los encabezados y la información final de la
trama de Capa 2 (dominio de broadcast) se eliminan y se
remplazan en cada dispositivo de Capa 3. Esto sucede
porque las unidades de datos de Capa 2, es decir, las
tramas, son para direccionamiento local. Las unidades de
datos de Capa 3 (los paquetes) son para direccionamiento
de extremo a extremo.
 En el momento en que se recibe una trama en la interfaz
del Router, se extrae la dirección MAC destino. Se revisa
la dirección para ver si la trama se dirige directamente a la
interfaz del Router, o si es un broadcast. En cualquiera de
los dos casos se acepta la trama. De lo contrario, se
descarta la trama ya que está destinada a otro dispositivo
en el dominio de colisión.

Propagación y conmutación de los
paquetes dentro del router

Redes WAN

Introducción
 Las redes de Área Amplia WAN (Wide Area Network) son redes de
comunicación de datos que cubre un área geográfica relativamente
amplia, un país o continente y generalmente utilizan las
instalaciones de conexión y transmisión proporcionadas por
proveedores de servicios de telecomunicaciones.
 Por lo general, una WAN interconecta dos ó más redes LAN
separadas por grandes distancias geográficas, a través de una red
de proveedores de servicios de telecomunicaciones (subred ó
interred).
 Esta subred está formada por una serie de líneas de transmisión
(enlaces WAN) interconectadas por medios de routers y dispositivos
de acceso al enlace. Las WAN llevan a cabo el intercambio de
paquetes y tramas de datos entre routers y switches, entre las LAN
que soportan.

Características de las WAN
 Operan dentro de un área geográfica mayor que el área en la que
operan las redes LAN locales. Utilizan los servicios de proveedores
de servicios de telecomunicaciones.
 Usan conexiones seriales de diversos tipos para acceder al ancho
de banda dentro de áreas geográficas extensas.
 Arquitectura basada en la interconexión de diferentes estaciones
(hosts) empleando un conjunto de nodos encaminadores (routers)
interconectados entre sí mediante un enlace de tecnología
WAN(subred).
 Estos nodos encaminadores tienen como función encaminar la
información de un host de origen a un host de destino. A cada uno
de estos nodos puede conectarse uno o varios hosts remotos o una
red de área local LAN.

 Las WAN conectan dispositivos separados por áreas geográficas
extensas. Entre estos dispositivos se incluyen:
 Routers: ofrecen varios servicios, entre ellos internetworking y puertos de
interfaz WAN.
 Switches: utilizan al ancho de banda de las WAN para la comunicación de voz,
datos y video.
 Módems: servicios de interfaz con calidad de voz. (CSU/DSU) unidades de
servicio de canal y unidades de servicio de datos que realizan interfaz con
servicios T1/E1.Adaptadores de Terminal y Terminación de red 1 (TA/NT1) que
realizan interfaz con los servicios de la Red digital de servicios integrados (RDSI)
 Servidores de comunicaciones: concentran la comunicación de usuarios de
servicios de acceso telefónico
 Las redes WAN se implementan casi siempre con enlaces punto a
punto, con la excepción de los enlaces vía satélite, que utilizan
transmisión broadcast.

 Hasta tiempos recientes las conexiones WAN se
caracterizaban por su lentitud, costo y tasa de errores
relativamente elevada. Con la introducción de fibras
ópticas y líneas digitales en las infraestructuras de las
compañías portadoras las líneas WAN han reducido
apreciablemente su tasa de errores; también se han
mejorado las capacidades y reducido los costos.

Componentes de una red WAN típica
 Una red WAN típica esta compuesta de:
 Dos o más redes de área local (LANs) independientes.
 Routers conectados a cada LAN
 Dispositivos de acceso al enlace (Link access devices, LADs)
conectados a cada router.
 Enlaces interred de área amplia conectados a cada LAD
 Interred o subred, combinación de routers, LADs, y enlaces
 La interred combinada con las LANs crea la WAN

 Ejemplos de LAD (Dispositivos de acceso al
enlace)
 Módems
 Data service unit/channel service unit (DSU/CSU).
 Terminal adapter (TA).
 Packet assembler/disassembler (PAD).
 Frame Relay access device (FRAD)

Tipos de WAN
 Existen la siguientes clasificaciones, según su
tecnología:
 Dedicadas
 Conmutadas (por circuitos y paquetes)
 Inalámbricas (terrestres y satelitales)
 Con acceso Internet (VPNs)

Dispositivos de redes WAN

Introducción
 También existen varios dispositivos que forma parte de
una red WAN:
 Modems
 Routers
 Switches WAN
 Servidores de Comunicaciones

Modems
 Un módem (del inglés Modulator Demodulator) es un
dispositivo que sirve para enviar una señal llamada
moduladora mediante otra señal llamada portadora.
 Estos incluyen dispositivos CSU/DSU y TA/NT1 que hacen
interfaz con los servidores ISDN.

Modems
 Función: El modulador emite una señal denominada
portadora. Generalmente, se trata de una simple señal
eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia que la
señal moduladora. La señal moduladora constituye la
información que se prepara para una transmisión (un
módem prepara la información para ser transmitida, pero
no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna
característica de la portadora (que es la acción de
modular), de manera que se obtiene una señal, que
incluye la información de la moduladora. Así el
demodulador puede recuperar la señal moduladora
original, quitando la portadora.

Modems

CSU/DSU
 Un CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit), es un
dispositivo de interfaz digital (a veces 2 dispositivos separados) usado
para conectar un DTE (Data Terminal Equipment) como un router, a
un circuito digital por ejemplo mediante una línea dedicada T1, hacia
una red de portadora conmutada o dedicada.
 La CSU es responsable de la conexión a la red de
telecomunicaciones, mientras que la DSU es responsable de manejar
la interfaz con el DTE.
 Una CSU / DSU es el equivalente del módem para toda una LAN

CSU/DSU

Tipos de Modems

Tipos de Modulación
 Dependiendo de si el módem es digital o analógico se usa
una modulación de la misma naturaleza.
 Para una modulación digital se tienen, por ejemplo, los
siguientes tipos de modulación:
 ASK, (Amplitude Shift Keying, Modulación por desplazamiento de
amplitud)
 FSK, (Frecuency Shift Keying, Modulación por desplazamiento de
frecuencia)
 PSK, (Phase Shift Keying, Modulación por desplazamiento de fase)

Tipos de Modulación
 Para una modulación analógica se tienen, por ejemplo, los
siguientes tipos de modulación:
 AM Amplitud Modulada.
 FM Frecuencia Modulada.
 PM Phase Modulation. Modulación de fase

Adaptadores de terminal RDSI en una WAN
 Un adaptador de terminal (TA) RDSI es un dispositivo que
se utiliza para realizar las conexiones de la interfaz de
acceso básico (BRI) RDSI a otras interfaces.

Routers
 Aunque se pueda usar un router para segmentar las LAN,
su uso fundamental es como dispositivo WAN. Los routers
tienen interfaces LAN y WAN. De hecho, los routers se
comunican entre sí por medio de conexiones WAN. Los
routers son la columna vertebral de las grandes redes
internas y de Internet.

Principales Funciones del
Router
 Path Determination, es el proceso de evaluar la dirección de destino (ej.
Dirección IP) de una paquete para decidir por cual puerto se enviara el
paquete.
 Mediante Packet Switching, el router re-encapsula el paquete de
acuerdo a las necesidades específicas del protocolo para el puerto
específico y envía el paquete hacia el puerto destino.
 Una internetwork correctamente configurada brinda lo siguiente:
 Direccionamiento coherente de extremo a extremo
 Direcciones que representan topologías de red
 Selección de la mejor ruta
 Enrutamiento estático o dinámico.
 Conmutación.

Routers
 Una de las funciones de un router en una WAN es enrutar los
paquetes en la capa 3, pero esta también es la función de un router en
una LAN. Por lo tanto, el enrutamiento no es estrictamente una función
de un router en la WAN.
 Cuando un router usa los protocolos y los estándares de la capa de
enlace de datos y física asociados con las WAN, opera como
dispositivo WAN. Las funciones principales de un router en una WAN,
por lo tanto, no yacen en el enrutamiento sino en proporcionar las
conexiones con y entre los diversos estándares de enlace de datos y
físico WAN. Por ejemplo, un router puede tener una interfaz RDSI que
usa encapsulamiento PPP y una interfaz serial que termina en una
línea T1 que usa encapsulamiento de FrameRelay.
 El router debe ser capaz de pasar una corriente de bits desde un tipo
de servicio, por ejemplo el RDSI, a otro, como el T1, y cambiar el
encapsulamiento de enlace de datos de PPP a Frame Relay.

Routers

Switches WAN
 Se conectan al ancho de banda WAN para la
comunicación de voz, datos y video.
 Estos dispositivos multipuerto del la capa 2 del modelo
OSI, que normalmente conmutan tráfico como de Frame
Relay, X.25, SMDS (Servicio de Datos Multimegabit
Conmutado)
 Filtran, envían e inundan las tramas basándose en la
dirección destino de cada trama.

Switches WAN

Servidor de Comunicaciones
 También existen varios dispositivos que forma parte de
una red WAN:
 Modems
 Routers
 Switches WAN
 Servidores de Comunicaciones

 Servidor del acceso remoto (RAS): controla las líneas de módem de
los monitores u otros canales de comunicación de la red para que las
peticiones conecten con la red de una posición remota, responde
llamadas telefónicas entrantes o reconoce la petición de la red y
realiza la autentificación necesaria y otros procedimientos necesarios
para registrar a un usuario en la red, concentran la comunicación de
usuarios de acceso telefónico entrante y de acceso remoto a una LAN.
 Pueden tener una mezcla de interfaces analógicas y digitales. Admitir
a cientos de usuarios al mismo tiempo.

Otros dispositos WAN

Interredes - Internetwork
 Si bien las clasificaciones de redes antes estudiadas
tienen interés como medio de sistematizar su estudio, es
obvio que en la realidad casi nunca se da uno de esos
tipos en estado puro.
 Por ejemplo, una LAN (que normalmente será una red de
tipo broadcast) casi siempre dispondrá de un router que la
interconecte a una WAN (que generalmente consistirá en
un conjunto de enlaces punto a punto).
 Esta interconexión de tecnologías diferentes se conoce
como ‘internetwork’ (que podríamos intentar traducir
como ‘interredes’).

 El router que interconecta redes diferentes está físicamente conectado
a todas las redes que se desean interconectar

 Es posible que los siguientes términos sean sinónimos:
internetwork, red de datos y red.
 Una conexión de dos o más redes de datos forma una
internetwork: una red de redes.
 También es habitual referirse a una internetwork como una
red de datos o simplemente como una red, cuando se
consideran las comunicaciones a alto nivel.
 El uso de los términos depende del contexto y del
momento, a veces los términos pueden ser
intercambiados.

Resumen
(Gateways ó Pasarelas)

http://www.usfx.edu.bo 140140140
Email:marcoap@usfx.edu.bo
:markituxfor@gmail.com
Ing. Marco Antonio. Arenas Porcel

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