Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes Resumen de materia Redes Índice 1. Historia de las redes informáticas 2. Definición de red informática 3. Modelos de Redes: cliente/servidor vs. par/par 4. Clasificación de redes según cobertura geográfica 5. Modos de Transmisión 6. Topologías de red 7. Direcciones IP 8. Modelo ISO/OSI 9. Comandos 1. HISTORIA DE LAS REDES DE COMPUTADORAS La historia se puede remontar a 1957 cuando los Estados Unidos crearon la Advaced Research Projects Agency (ARPA), como organismo afiliado al departamento de defensa para impulsar el desarrollo tecnológico. En 1965, la ARPA patrocino un programa que trataba de analizar las redes de comunicación usando computadoras. En 1967, La ARPA convoca una reunión en Ann Arbor (Michigan), donde se discuten por primera vez aspectos sobre la futura ARPANET. En 1968 la ARPA no espera más y llama a empresas y universidades para que propusieran diseños, con el objetivo de construir la futura red. En 1969, es un año clave para las redes de computadoras, ya que se construye la primera red de computadoras de la historia. Denominada ARPANET, estaba compuesta por cuatro nodos situados en UCLA (Universidad de California en los Angeles), SRI (Stanford Research Institute), UCBS (Universidad de California de Santa Bárbara, Los Angeles) y la Universidad de UTA. La primera comunicación entre dos computadoras se produce entre UCLA y Stanford el 20 de octubre de 1969. El autor de este envío fue Charles Kline (UCLA). En 1970 la ARPANET comienza a utilizar para sus comunicaciones un protocolo Host-to-host. Ya en 1971 la ARPANET estaba compuesta por 15 nodos y 23 maquinas que se unían mediante conmutación de paquetes. En 1972 se elige el popular @ como tecla de puntuación para la separación del nombre del usuario y de la máquina donde estaba dicho usuario. En 1973 se produce la primera conexión internacional de la ARPANET. Dicha conexión se realiza con el colegio universitario de Londres (Inglaterra) En 1974 Cerf y Kahn publican su artículo, un protocolo para interconexión de redes de paquetes, que especificaba con detalle el diseño del protocolo de control de transmisión (TCP) En 1975, Se prueban los primeros enlaces vía satélite cruzando dos océanos ( desde Hawai a Inglaterra) con las primeras pruebas de TCP de la mano de Stanford, UCLA y UCL En 1982 nombran a TCP e IP como el conjunto de protocolos TCP/IP de comunicación a través de la ARPANET. En 1985 Se produce el primer registro de nombre de dominio (symbolics.com) a los que seguirían cmu.edu, purdue.edu, rice.edu, ucla.edu.

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes Trabajo Práctico Nº1 Observar los videos https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=RDNvOnFc28o http://www.youtube.com/watch?v=2VGlIXdhVZI 1. ¿Cuál fue el contexto histórico que favoreció el surgimiento de las redes informáticas? 2. ¿Qué usos tenían las primeras redes informáticas? 3. ¿En qué año se conectan las 2 primeras computadoras, o sea la primera red? 4. ¿Cuál era el nombre de la agencia que crea Internet y en qué año surge? 5. ¿Cómo se llamó esta agencia? 6. ¿En qué año Internet se vuelve de dominio público? 7. ¿En qué año surge el primer navegador de internet? 8. ¿Qué es Internet? 9. Analice el impacto que produce en la sociedad el surgimiento de las redes informáticas ¿Qué cosas hoy no serían posibles sin las redes?

Una red Informática, es un conjunto de DISPOSITIVOS informáticos (HARDWARE, Firmware y software) conectados entre sí A TRAVES DE ALGÚN MEDIO (CABLE O INALAMBRICO), con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios. 2.1 Algunos objetivos y usos de las redes de computadoras  Compartir recursos de Hardware  Compartir recursos de software  Comunicación  Trabajo  Comercio  Educación  Juegos  Cajeros automáticos 12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes  Procesamiento remoto de datos  Sistemas de backups (resguardo de datos)  Multimedia  etc. 2.2 Componentes mínimos de una red de computadoras a) Computadoras con placa de red (para cable o inalámbrica) b) Si la placa de red es cableada, es necesario contar con cable de red c) Sistema operativo de red d) Configuración de direcciones de red 3. MODELOS DE REDES MODELO CLIENTE SERVIDOR

Clientes: Los equipos cliente solicitan servicios o datos en la red a equipos denominados servidores. Servidores: Los servidores son computadoras optimizadas y configuradas para ejecutar un conjunto limitado de aplicaciones específicas, que proporcionan servicios a un grupo de computadoras, usuarios y/o dispositivos. Transacción: Los clientes emiten solicitudes a través de la red, las cuales llegan al servidor, quien se encarga entregar respuestas a los clientes.

MODELO PAR A PAR

No existe un servidor dedicado a dar respuestas a sus clientes. Todos los equipos pueden emitir solicitudes así como dar respuestas. La ventaja de este tipo de conexión se encuentra en la alta velocidad de transmisión y la seguridad.

4. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES SEGÚN SU COBERTURA GEOGRÁFICA PAN (personal area network)

Es una red informática cuya área de cobertura es de pocos metros (hasta 3 metros). Ejemplo PC conectada celular e impresora.

Red de Area Personal

No necesitan de tecnologías avanzadas de red. 12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes LAN (Local Area Network) Red de Area Local

Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 100 metros de distancia. Es posible que necesiten de tecnologías específicas de red como: hub, switch, puente y cableado de par trenzado o coaxil.

MAN (Metropolitan Area Network) Red de Área Metropolitana

WAN(Wide Area Network) Red de Área Amplia

Las redes de área metropolitana, comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de hasta 100 km. Además de las tecnologías de red LAN, es posible que necesiten de tecnologías específicas de red como: router, antenas y cableado de fibra óptica. Capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, proveyendo de servicio a un país o un continente. Inclusive la interconección de continentes. Internet. Además de las tecnologías de red MAN, utilizan tecnologías específicas de red como: traductores y red satelital.

Trabajo práctico Nº2 Ejercicio 1: Defina red Informática. Ejercicio 2: ¿Cuáles son los objetivos y usos de las redes informáticas? Ejercicio 3: ¿Cuáles son las componentes mínimas para instalar una red de computadoras? Ejercicio 4: ¿Cómo se clasifican las redes de computadoras de acuerdo a su cobertura geográfica? Explique cada una de ellas. Ejercicio 5: Para cada una de las siguientes situaciones, determine y explique a qué tipo de red se adecuan, teniendo en cuenta la cobertura geográfica. 1. Una empresa posee una red para mantener conexión entre su casa central y sucursales. La casa central se encuentra ubicada en Córdoba y posee 3 sucursales distribuidas en la región de Cuyo. 2. En una Universidad existen una red dedicada a liquidación de sueldos del personal de la universidad, dedicada al uso de docentes y alumnos. 3. Un comercio de venta de ropa posee dos sucursales en la ciudad de San Luis. Una se encuentra a 1200 ms. de la otra. 4. El centro de investigación marítima, ubicado en EEUU, posee estaciones de mediciones en las costas de los países de América, Oceanía, Europa y África Dichas estaciones se comunican entre ellas y con el centro de investigación para llevar a cabo el intercambio de datos. 5. Tres amigos se reúnen en la casa de uno de ellos e interconectan sus computadoras para jugar. 6. Juan conecta a su computadora su teléfono para descargar fotos.

5. MODOS DE TRANSMISIÓN 5.1 TRANSMISIÓN POR DIFUSIÓN O BROADCAST: un dispositivo emisor envía información al resto de los dispositivos receptores de manera simultánea. Todos reciben la información, menos el dispositivo que la envía. 5.2 TRANSMISIÓN POR MULTIDIFUSIÓN: un dispositivo emisor envía información sólo a un grupo de dispositivos receptores de manera simultánea.

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes 5.3 TRANSMISIÓN UNICAST (PUNTO A PUNTO): un dispositivo emisor envía información a un dispositivo receptor. La información llega en forma directa. 6. TOPOLOGÍAS DE RED Define la forma de conexión de la red, depende de algunos aspect os como la distancia entre las computadoras y el medio de comunicación entre ellas ya que este determina, la velocidad del sistema. 6.1 La topología física: disposición real de los cables. Describe el esquema para el cableado de los dispositivos físicos. 6.2 La topología lógica: la forma en que las computadoras acceden a los medios. permite ver cómo circula la información a través de una red. 6.3 Colisión: Si varios dispositivos transmiten información simultáneamente, es posible que se ocasionen interferencias entre las señales que se transmiten. Por lo tanto, es posible que las mismas deban ser retransmitidas. 6.4 Topologías TOPOLOGÍA

Descripción

Ventajas

Desventajas

Topología de Bus

Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red.

-Facilidad de implementación y crecimiento.

-Transmite por difusión.

-Simplicidad en la arquitectura.

-El desempeño se disminuye a medida que la red crece.

Necesita terminadores en los extremos y derivadores "T"

-Altas pérdidas de señal en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.

Transmite por difusión.

Topología de Anillo

Cada dispositivo está conectado al siguiente y la último está conectado al primero. Para solucionar el problema de colisiones, se utiliza un sistema de turnos donde a cada dispositivo se le asigna un tiempo para transmitir en forma de ronda.

-Si hay un problema, éste degrada toda la red.

-Facilidad de implementación y crecimiento. -Simplicidad en la arquitectura

-Longitudes de canales limitadas. -La transmisión degradará a medida que la red crece. -Lentitud en la transferencia de datos.

Transmite por difusión con sistema de turnos. Topología de Malla

Cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo.

-Es posible llevar los mensajes de un dispositivo a otro por diferentes caminos.

- Esta red es costosa, ya que utiliza demasiado cable. - Su mantenimiento puede ser complicado, cuando la 12

Transmite punto a punto.

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes -Si falla un cable el otro se red crece. hará cargo del trafico. -Es Robusta. Si un dispositivo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás. -Es más segura. -Hay muy poca probabilidad de colisiones

Topologías de Estrella

Topología de Árbol

Cada dispositivo solamente se conecta a un dispositivo (concentrador) b central. Los dispositivos no están directamente enlazados entre sí.

-Es más económica que una topología de malla.

Transmite punto a punto

-Hay poca probabilidad de colisiones.

Es una variante de estrella. Existe un dispositivo concentrador central que controla todo el tráfico de la red.

-Permite conectar numerosos dispositivos. Se utiliza para redes de gran tamaño.

No todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central, la mayoría se conecta a concentradores secundarios que, a su vez, se conectan al concentrador central.

- Fácil agregar dispositivos.

-Si el dispositivo central falla, toda la red queda desconectada.

-El mantenimiento de red resulta más fácil

-Permite priorizar las comunicaciones de distintos dispositivos.

Se requiere más cable. Es costosa. Si el concentrador central falla, cae toda la red. Es de configuración y mantenimiento complicado.

Transmite por multidifusión.

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes Trabajo Práctico Nº3 1.- En la forma de transmisión por difusión en una red: a. El mensaje llega directamente a la computadora receptora. b. E mensaje llega a todas las computadoras de la Red. c. El mensaje llega a todas las computadoras de la red, excepto a la computadora que lo emite. d. El mensaje llega sólo a algunas computadoras de la red a la vez. 2.- Teniendo en cuenta la topología de red, seleccione la opción correcta. a. La topología de Anillo es la topología menos eficiente y transmite punto a punto. b. La topología nube transmite punto a punto en ciertas ocasiones. c. La topología Estrella transmite punto a punto y es la más eficiente. d. La topología de Bus no tiene problemas de colisiones transmite por multidifusión. 3.- La topologías de red que consiste en un sólo cable al cual se conectan todos los dispositivos de Red es: a. Árbol b. Estrella c. Bus d. Malla

4.- Suponga las siguientes redes Informáticas:

1. Determine que topología física poseen. 2. Suponga que la computadora E inicia una comunicación con la computadora B: a - Enumere qué computadoras reciben el mensaje en cada una de las redes. b - ¿Qué acción toman las computadoras a las que no está destinado el mensaje en cada una de las redes? 3. Responda las preguntas efectuadas en el punto anterior, pero suponiendo que la computadora que inicia la comunicación es la C y la computadora destino de la comunicación es la E. 5.- Para cada una de las topologías descriptas en teoría determine qué manera de transmisión utilizan.

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes

7. DIRECCIÓNES IP Protocolo: es el conjunto de reglas y estándares que controlan la secuencia de mensajes que ocurren durante una comunicación entre equipos de una red. Dirección IP: es un número que identifica de manera lógica a una interfaz de un dispositivo dentro de una red que utilice protocolo IP (Internet Protocol). Estas direcciones para comunicarse, cada equipo de la red tiene una dirección IP exclusiva que lo identifica. 7.1 DIRECCIÓN IP V4: Es un número que en formato decimal está formado por cuatro números enteros que varían entre 0 y 255 cada uno, separados por punto “.”. En binario es una dirección de 32 bits. 7.2 Clases de Direcciones Clase Dir más Dir más alta baja

Bytes que identifican red

A

1.0.0.0

127.255.255.255

1

Bytes que identifican dispositivos de red 3

B

128.0.0.0

191.255.255.255

2

2

C

192.0.0.0

223.255.255.255

3

1

Direcciones Privadas Clase Redes A

10.0.0.0 a 10.255.255.0

B

172.16.0.0 hasta 172.31.0.0

C

192.168.0.0 hasta 192.168.255.0

7.3 MÁSCARA DE RED EN FORMATO se presenta bajo la forma de 4 bytes separados por puntos, y está compuesta por ceros en lugar de los bits de la dirección IP que se desea cancelar (y por unos en lugar de aquellos que se quiera conservar). El interés principal de una máscara de subred reside en que permite la identificación de la red asociada con una dirección IP. La máscara abreviada considera la cantidad de 1 que contiene la máscara en binario. Clase

Máscara

Máscara Abreviada

A

255.0.0.0

/8

B

255.255.0.0

/16

C

255.255.255.0

/24

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes 7.4 DIRECCIÓN IP V6 Está compuesta por 8 segmentos de 2 bytes cada uno, que suman un total de 128 bits, si los vemos en binario. Se pueden obtener 2128 o 340 sextillones de direcciones. La ventaja con respecto a la dirección IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento. 7.5 DIRECCIÓN FISICA (MAC) es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar. Trabajo Práctico Nº4 1.- Clasificar las direcciones IP v4 según A, B, C. a)170.221.165.3 b)18.0.0.251 c)132.13.0.32 d)195.25.25.5 e)126.0.0.12 f)198.160.132.14 g)68.0.0.174 h)191.10.10.1 i)165.1.2.3 2.- Para cada una de las direcciones del ejercicio anterior, asignar máscara de red, según su clase (A, B, C) 3.- Ahora en tu compu: andá al menú inicio, y en la opción ejecutar o buscar (según tu Windows) escribí CMD. Aparece una ventana negra. Allí escribe “ipconfig/all”. Analiza que información aparece. ¿Aparece alguna dirección MAC, IPv4, IPv6? 4.- Dar ejemplos de direcciones MAC, IPv4 e IPv6. 5- Ejecutar en línea de comandos: ping www.google.com.ar, analiza la información que obtienes. Ejecuta ping 127.0.0.1, analiza la información que obtienes.

8. Modelo ISO/OSI 8.2 Debido a la gran variedad de protocolos que fueron surgiendo, se hizo necesaria su estandarización y, para ello,

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes la ISO (International Standards Organization) formuló un modelo de referencia para la interconexión de sistemas abiertos, creando el modelo jerárquico se referencia de referencia OSI (Open Systems Interconnection). Este modelo se divide en 7 capas donde cada una cumple una función especifica.

Nombre de capa

Descripción

Capa de Aplicación

Es el punto inicial de la comunicación para un dispositivo que la inicia. También es el punto final de los datos para un dispositivo que recibe la información. Esta capa es la encargada de ofrecer acceso general a la red y es la capa que está más cerca del usuario, ya que le suministra herramientas para comunicarse. Por ejemplo el software Internet Explorer.

Capa de Presentación

Es la encargada de definir el formato de los datos. Traduce, comprime o cifra los datos según lo requiere la red.

Capa de Sesión

Es la encargada de proporcionar el control de la comunicación entre las aplicaciones: establece, gestiona, y cierra las conexiones. También es la encargada de proporcionar ciertas funciones de seguridad.

Capa de Transporte

Es la encargada de segmentar o re-ensamblar los datos que se transmiten durante una comunicación. También realiza control de flujo y de errores. Trabaja con protocolos confiables como TCP o con protocolos no confiables, pero que trabajan a mayor velocidad como UDP (para transmitir video o voz).

Capa de Red

Esta capa es la encargada de encontrar la mejor ruta para transmitir la información. Trabaja con direcciones IP.

Capa de Enlace de Datos

Esta capa es la encargada de adecuar los datos al medio físico, ya sea guiado o no guiado. Proporciona control de acceso al medio para evitar colisiones. También proporciona control de errores. Trabaja con direcciones físicas o MAC.

Capa Física

Es la encargada de transmitir los bits a través del medio. Establece el hardware y la conexión física entre el equipo y el soporte de la red.

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes Trabajo Práctico Nº5

Ejercicio: En la página www.redesinformáticas.ecaths.com , ir al link “resolver las siguientes actividades” y realizar el crucigrama. Copiar el resultado y presentarlo.

9. Comandos ¿Qué es un comando? Es una instrucción u orden que el usuario proporciona a un sistema informático, desde la línea de comandos (como una shell). Puede admitir parámetros o argumentos. Ipconfig Es una aplicación de consola que muestra los valores de configuración de direcciones IP. Ejemplo: ipconfig /all Ping

Es una utilidad diagnóstica en redes que comprueba el estado de conexión de un dispositivo de red con otro dispositivo remoto de una red TCP/IP por medio del envío de paquetes de solicitud y de respuesta. Recibe como parámetro una dirección web o una dirección IP. Ejemplo: ping www.google.com

Tracert

Permite seguir la pista de los paquetes que vienen desde un punto de red. Ejemplo: tracert www.google.com

Netstat

Muestra un listado de las conexiones activas de una computadora, tanto entrantes como salientes NETSTAT [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocolo] [-r] -a Visualiza todas las conexiones y puertos TCP y UDP, incluyendo las que están "en escucha" (listening). -r Visualiza la tabla de enrutamiento o encaminamiento. Equivale al comando route print. -o muestra los identificadores de proceso Ej.: netstat –a

Telnet

Es el nombre de un protocolo de red a otra máquina para manejarla remotamente como si estuviéramos sentados delante de ella. Ej.: Telnet 192.168.1.10

12

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas Espacio curricular Redes Trabajo Práctico Nº6

Ejercicio: En la compu, presionar la tecla que tiene dibujada una bandera y al mismo tiempo la tecla “R”. Se abrirá una ventana para ejecutar los comandos. Ejecutar los ejemplos en la línea de comandos. Analizar los resultados, anotarlos y presentarlos a la profesora. f

12