Introducción al mundo de las redes informáticas.

1. Viviendo en un mundo
de redes
ING. FERNANDO ILLESCAS

2. Objetivos
En este capitulo aprenderá a:
◦ Describir la forma en la que las redes afectan nuestra vida.
◦ Describir el rol de las redes de datos en el trabajo humano.
◦ Identificar los componentes clave en una red de datos.
◦ Identificar las oportunidades y retos de las redes convergentes.
◦ Describir las características de las arquitecturas de red: tolerancia a fallos,
escalabilidad, Calidad de servicio (QoS) y seguridad.
◦ Instalar y usar Internet Relay Chat (IRC) y un Wikiserver.

3. Redes cambiando nuestro estilo de vida
La comunicación es casi tan importante como nuestra necesidad de
líquido, comida y aire.
Cada vez, los seres humanos se han esforzado por cambiar y mejorar la
forma de comunicación.
Inicialmente las redes se usaron para intercambiar texto entre sistemas
de computadores.
Las redes han evolucionado para enviar texto, audio, video, gráficos
entre varios dispositivos (computadores, celulares, servidores, etc)

4. Redes cambiando nuestro estilo de
vida
Comunidad Global
La tecnología es el principal agente de cambio en el mundo actual.
Elimina las limitaciones de distancias geográficas.
Comunidades online y el Internet promueve el intercambio de
información e ideas y presenta una plataforma donde pueden existir
negocios, educación, ciencia, etc.
La compleja interconexión electrónica de los dispositivos de red, es
transparente para los millones de usuarios de Internet.

5. Redes cambiando nuestro estilo de vida
Las redes alguna vez fueron usadas únicamente en negocios
grandes con necesidades de seguridad. Sus usos han evolucionado
a:
◦ Decidir que vestir usando condiciones climáticas online.
◦ Hallar la ruta menos congestionada a un destino con servicios
ofrecidos por webcams.
◦ Revisar su cuenta bancaria o hacer pagos electrónicamente.
◦ Recibir o enviar e-mail, hacer una llamada por Internet.
◦ Obtener información nutricional, salud de expertos de todo el mundo
y compartir experiencias relacionadas a la salud, tratamientos, etc.
◦ Enviar y compartir fotografías, videos caseros y experiencias con
amigos o con todo el mundo.

6. Ejemplos de herramientas de comunicación
Instant Messaging:
Comunicación en tiempo real basado en
texto entre 2 o más personas. Se desarrollo a
partir de Internet Relay Chat (IRC), pero
incorpora más características como
transferencia de voz, archivos y videos.
A diferencia de los e-mail, los IM no sufren
retrasos y son leídos inmediatamente.

7. Ejemplos de herramientas de comunicación
Weblogs (blogs):
Son páginas fáciles de publicar y actualizar.
Permiten a cualquiera comunicar sus
opiniones a una audiencia global, sin
ningún conocimiento técnico.
Wikis:
Son páginas web que un grupo de
personas puede editar y revisar. Un blog es
algo más individual, mientras que un wiki
es una creación de un grupo.

8. Ejemplos de herramientas de comunicación
Podcasting:
Es un medio basado en audio. El podcasting permite enviar grabaciones y
sonidos a una amplia audiencia. El audio es subido a un blog, donde gente de
todo el mundo puede bajarlo y tocarlo en iPod o laptops.
Collaboration tools:
Las herramientas de colaboración permiten compartir archivos y trabajar
conjuntamente con otros usuarios, sin importar la distancia o zona horaria.
Se puede hablar con otra persona, compartir gráficos y texto y editar
documentos conjuntamente.

9. Redes cambiando nuestra forma de aprendizaje
La comunicación, colaboración y compromiso, son los bloques
fundamentales de la educación.
Las redes de información, ayudan a enriquecer la experiencia de
aprendizaje del estudiante.
Los métodos tradicionales de educación incluyen 2 recursos
principales de educación:
◦ Libros de texto.
◦ El instructor
Limitados al formato y al
horario de la presentación
 Los recursos online ofrecen video, texto, audio y están
disponibles a cualquier hora y lugar.

10. Redes cambiando nuestra forma de trabajo
Las intranets permiten a las empresas la comunicación entre empleados y sucursales.
El desarrollo de extranets, permite que las empresas provean un acceso limitado a clientes
para revisar inventarios, listados, etc. Uso de contraseñas.
Teleworkers, son empleados que laboran en lugares distantes de su empresa o edificio. Usan
metodos seguros de accesos remotos. Trabajan como si estuvieran físicamente en su oficina
de trabajo.
Mejora el estilo de vida de las personas y reduce la necesidad de transporte,

11. Redes cambiando la forma que actuamos
El amplio uso de Internet por negocios como agencias de viajes, incrementa las formas de
entretenimiento y comparte muchas formas de recreación sin importar la ubicación.
Promoción de eventos, películas.
Lectura de libros enteros.
Bajarse información para uso futuro.
Juegos online.
Comunidades globales para compartir nuestras vivencias y experiencias con todo el mundo.
Compras y ventas por Internet.

12. ¿Qué es la comunicación?
La comunicación toma varias formas, ambientes y estilos.
Establecimiento de las reglas de comunicación:
◦ Identificar al emisor y receptor.
◦ Acordar un método de comunicación (cara a cara, por teléfono,
cartas o fotos).
◦ Un lenguaje y gramática común.
◦ Velocidad de la conversación.
◦ Requerimientos de confirmación de mensaje recibido y entendido.
Mensajes importantes pueden requerir confirmaciones.
En comunicaciones humanas estos protocolos son
implícitos, las redes de datos deben definir los protocolos
de forma más explícita

13. Calidad de una conversación
El éxito de una comunicación entre dispositivos de
red, se da cuando el mensaje entendido por el
receptor, coincide con el significado que pretendía dar
el emisor.
◦ Factores Externos: Relacionado con la complejidad de la red y
el número de dispositivos.
◦ Calidad del medio.
◦ Número de veces que el mensaje cambia de forma.
◦ Número de veces que el mensaje debe redireccionarse.
◦ Número de mensajes enviados simultáneamente en la
red.
◦ La carga de tiempo esperada para que se dé la
comunicación.

14. Calidad de una conversación
Factores Internos: Dependen de la naturaleza del mensaje en sí.
◦ Tamaño del mensaje, mensajes largos pueden ser corrompidos en la red.
◦ Complejidad del mensaje.
◦ Importancia del mensaje, un mensaje con prioridad baja puede ser desechado durante la transmisión.

15. Comunicación a través de redes
Las redes pueden variar en tamaño y propósitos,
pero todas tienen 4 elementos básicos en común:
◦ Reglas que determinan la foma en la que los mensajes
con enviados, dirigidos, recibidos e interpretados.
◦ Los mensajes o unidades de información que viajan de
un dispositivo a otro.
◦ Un medio de interconexión entre dispositivos de red.
◦ Dispositivos en la red capaces de intercambiar
mensajes entre sí.
La estandarización de los elementos de red,
permite que se puedan contratar diferentes
fabricantes y trabajar convergentemente.

16. Elementos de una red
Networking es un tema muy gráfico.
Dispositivos que originan los mensajes (lado
izquierdo).
Dispositivos que direccionan y manejan el
envío de mensajes.
Medios de conexión utilizados en
networking (parte inferior).

17. Elementos de una red
Para que la red funcione, los dispositivos
deben estar interconectados.
◦ Conexiones cableadas:
◦ Cable de cobre: señales eléctricas, UTP
cat 5 (Unshielded Twisted Pair ).
◦ Fibra óptica: señales luminosas. Finas
hebras de vidrio o plástico.
◦ Conexiones inalámbricas: el medio es la
atmósfera terrestre o el espacio vacío.
Transporta ondas electromagnéticas
(microondas).

18. Elementos de una red
Los usuarios usan aplicaciones para poder enviar
y recibir mensajes en la red.
Las aplicaciones requieren de servicios provistos
por la red.
Los dispositivos que brindan servicios están
gobernados por reglas o protocolos.
La pila de protocolos estándar utilizados por las
empresas hoy en día es el protocolo TCP/IP
(Trasnpor Control Protocol/Internet Protocol).
TCP/IP especifica los mecanismos de formateo,
direccionamiento y enrutamiento de los
mensajes.

19. Redes convergentes
La convergencia de distintas redes en una misma plataforma, es la primera
fase de construcción de redes inteligentes.
Las redes inteligentes no solo consolidan diferentes tipos de mensajes en
una red, también las aplicaciones y dispositivos que transportan los datos a
través de la red (conmutadores telefónicos, repetidoras de video, etc).

20. Arquitectura de red
La arquitectura de red se refiere a las tecnologías que forman la
infraestructura de red y los servicios y protocolos que mueven datos
a través de la infraestructura.
Existen 4 características que las redes deben cumplir para satisfacer
las necesidades de los usuarios:
◦ Tolerancia a fallos.
◦ Escalabilidad.
◦ Calidad de servicio (QoS).
◦ Seguridad.

21. Arquitectura de red – tolerancia a fallos
Es un diseño en el cual se limita el impacto de una falla de software o
hardware sobre la red y permite una recuperación rápida cuando esta
ocurre (DoD).
Los diseños redundantes permiten tener varios caminos o enlaces
entre 2 dispositivos en caso que uno falle.

22. Arquitectura de red – tolerancia a fallos
Redes orientadas a conexión por conmutación de
circuitos. Utilizadas en redes telefónicas.
Se establece un camino o circuito a través de
varios switches telefónicos hasta el teléfono
destino.
El circuito es utilizado hasta que uno de los 2
extremos termine la comunicación.
Si un enlace cae, se pierde la conexión de la
llamada y se debe establecer un nuevo circuito
para recuperar la llamada.
El alto costo de tener enlaces redundantes para
tolerancia de fallos en redes por conmutación de
circuitos, obligó a pensar en otro tipo de redes.

23. Arquitectura de red – tolerancia a fallos
Redes de conmutación de paquetes. Utilizadas en redes de datos.
Un mensaje puede ser dividido en bloques. Cada bloque tiene la
dirección del origen y destinatario.
Los bloques de mensajes son llamados paquetes.
Cada paquete puede tomar un camino diferente para llegar a su
destino.
Si un enlace hacia el destino cae, la función de enrutamiento puede
elegir dinámicamente el siguiente mejor enlace habilitado.
Redes no orientadas a conexión. No se establece ningún acuerdo
previo antes de la transmisión. El emisor no advierte de sus
intenciones de transmisión al receptor.
Redes orientadas a conexión. Ambos extremos del enlace deben
llegar a un acuerdo antes de la transmisión para garantizar calidad de
servicio, entrega en orden de paquetes y control de errores.

24. Arquitectura de red - Escalabilidad
Una red escalable se puede expandir rápidamente para soportar más
usuarios y aplicaciones, sin afectar la infraestructura física ni el
desempeño de red para los usuarios ya existentes.
La capacidad para soportar nuevas interconexiones sin afectar a toda la
red depende de un diseño jerárquico en capas.

25. Arquitectura de red - QoS
Nuevas aplicaciones en Internet generan mayores
expectativas sobre la calidad de servicios
proporcionados.
Transmisiones en vivo de voz y audio requiere un
nivel alto de calidad y sin interrupciones,
requerimientos que no eran tan necesarias para
aplicaciones tradicionales.
Redes tradicionales de voz y video están diseñadas
para soportar solamente ese tipo de tráfico y
presentan mejor calidad de servicio.
Las arquitecturas de red cambian debido a la calidad
de servicio que debe ser brindada en una red
convergente

26. Arquitectura de red - QoS
Las redes de conmutación de paquetes no garantizan que los paquetes lleguen a tiempo, en orden o
que lleguen todos.
Las redes necesitan mecanismos para controlar la congestión de tráfico. La congestión es causada
cuando la demanda de los recursos de red, excede la capacidad de éstos.
Las limitaciones de los recursos de red incluyen: tecnología, costos y ancho de banda.
El ancho de banda es el cálculo de la capacidad de una red para transportar datos.
Paquetes muy grandes para ser transportados por la red, son almacenados en buffers de los
dispositivos para ser enviados cuando existan los recursos necesarios. Causa retrasos y paquetes
descartados.

27. Arquitectura de red - QoS
Para mantener una buena calidad de servicio, se
debe priorizar, qué tipo de paquete de datos debe
ser enviado inmediatamente y que tipo de
paquetes pueden sufrir un retraso o descartarse.
Clasificación: No es posible asignar prioridades
exactas a los paquetes, es más fácil categorizar las
aplicaciones por sus requerimientos de QoS.
Asignación de prioridades: Dependiendo de la
empresa, se puede decidir que aplicaciones como
video son mas importantes que mail o web,
mientras que en otras empresas puede suceder
todo lo contrario.

28. Arquitectura de red - QoS
Sin una apropiada clasificación y mecanismos de
implementación de QoS, los paquetes son descartados sin
ninguna consideración.
Las decisiones de prioridad en una organización pueden
incluir:
◦ Comunicación sensible a tiempo: prioridad distribución de voz y
video.
◦ Comunicación no sensible a tiempo: menos prioridad a páginas
web o mail.
◦ Alta importancia para la organización: prioridad a control de
producción y datos de una empresa.
◦ Comunicación indeseable: tráfico prohibido, downloads, chats,
etc.
Tráfico de vital importancia: llamadas de emergencia, datos de
un paciente en un hospital, etc.

29. Arquitectura de red - Seguridad
El gran crecimiento que ha tenido Internet en el mundo, ha cambiado los
requerimientos de seguridad.
Como resultado se han implementado varias herramientas y
procedimientos de seguridad para asegurar la privacidad de las empresas.

30. Arquitectura de red - Seguridad
Comprometer la integridad de los datos de una empresa puede tener
repercusiones financieras.
Consecuencias de violaciones de seguridad.
◦ Redes inhabilitadas que evita las comunicaciones y transacciones.
◦ Mal direccionamiento de fondos financieros personales o empresariales.
◦ Propiedad intelectual (patentes, diseños o investigaciones) robada o usada por
competidores.
◦ Pérdida de confidencialidad de clientes.
Seguridad de la infraestructura de red: restringe el acceso físico a los
dispositivos de red y protege de desastres naturales.
Seguridad de la información: protege el acceso no autorizado a paquetes
que se transportan en la red y la información almacenada.

31. Arquitectura de red - Seguridad
Las herramientas que proven seguridad del contenido, deben
ser implementadas sobre las capas inferiores que determinan
la forma en la que los paquetes son formateados,
direccionados y enviados.
Los mecanismos de seguridad deben:
◦ Prevenir revelación no autorizada de información: se debe
asegurar la confidencialidad con técnicas de autenticación y
passwords.
◦ Prevenir modificación no autorizada de información: se debe
mantener la integridad de la comunicación asegurándose que el
mensaje no ha sido alterado por un por un impostor.
◦ Prevenir las Negaciones de servicio (DoS): se debe garantizar la
disponibilidad con infraestructuras redundantes con varios
puntos de falla en vez de uno solo.

32. ¿Hacia dónde vamos?
La convergencia de diferentes comunicaciones en una misma plataforma,
amplía las capacidades de la red.
◦ Incrementa el número de usuarios móviles.
◦ Proliferación de más dispositivos adaptables a la red.
◦ Expansión de servicios: con la llegada de nuevos servicios y la mejora de los viejos,
los consumidores siempre quieren mejores características.
Las carreras de tecnologías de información y de networking se desarrollan al
igual que las tecnologías subyacentes.
Los requerimientos de profesionales con
habilidades en networking seguirá creciendo.

33. Resumen del capítulo
Importancia de las redes de datos como plataforma para negocios y nuestra vida diaria.
Las redes impactan la forma en la que vivimos, trabajamos y aprendemos, conectado compañeros,
amigos y familias en todo el mundo.
Las redes de datos y humanas usan procedimientos similares para asegurar que una comunicación
tenga éxito.
Las redes convergentes transmiten voz, video y audio en una misma infraestructura, reduce costos
pero exige mayores habilidades y conocimientos para el diseño de red.
Los diferentes tipos de tráfico deben ser priorizados para satisfacer las necesidades del usuario.
La seguridad de una red es parte esencial del diseño de red.