Centro de Formación Técnica Lota-Arauco Adm. de Redes y Soporte Comp. 2012
Universidad de Concepción
Fundamento Fundamento de Redes: Cisco 1
Integrantes : Jorge Cuevas Carlos Moraga Rolando Villagrán Fundamentos Fundamentos de redes CISCO I Fecha: 19/07/2012 Profesor: José Luis Carrasco
Índice de contenidos: Introduc Intr oducció ción n
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Importancia Importan cia de las redes de datos
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Tipos Tipos de Re Red d
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Modelo OSI
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Funciones Funcion es de cada capa
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Modelo Mod elo TCP/IP TCP /IP
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Dispositivos Disposi tivos de Comunicación Comunic ación de datos
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Medios de transmisión transmis ión de datos
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Direccionamie Direcci onamiento nto IP
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Topolog Topo logías ías de Red
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Tipos de cables para la construcción de una red
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Categoría Catego ría de cables
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Norma para cableado cablea do
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Pruebas Prueba s básicas básic as de una red
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Subre Sub rede dess
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Ejercicios Ejercic ios planteados plantea dos por profesor profes or e internet interne t
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Ejercicios Ejercic ios propuestos propuest os por alumnos de la sección secció n 3
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Linkogra Link ografia fia
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Conclusi Conc lusión ón
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Introducción: Este Este seme semest stre re hemo hemoss adqu adquir irid ido o las las habi habililida dade dess prác práctitica cass y conce concept ptua uale less que que constituyen la base para entender lo básico de las redes. Primero, comparamos la comu comuni nica caci ción ón huma humana na con con la de red, red, obse observ rvan ando do sus sus seme semeja janz nzas as,, Lueg Luego, o, se presentaron los dos modelos principales que se usan para planear e implementar rede redes: s: OSI OSI y TCP/ TCP/IP IP.. Nos Nos fami famililiar ariz izam amos os con con los los dist distin into toss dispo disposi sititivo voss de red, red, esquemas de direccionamiento de red y finalmente con los tipos de medios que se usan para transmitir datos a través de la red. 2
Es muy importante mantener una base teórica y práctica sólida que les permita luego, ser competentes en la configuración de redes de datos.
Importancia de las redes de datos en la sociedad actual. Hoy en día las redes de computadoras son de suma importancia en nuestra vida, ya sea en el ámbito laboral, estudiantil, social, etc. y asi se podria seguir mencionando una enorme cantidad de áreas en las que las redes de computadoras están involucradas. Primero que nada daré la definición exacta de red de computadora, que también es llamada red de ordenadores o red de informática, es un conjunto de equipos ya sea computadoras y/o dispositivos conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información, recursos, servicios, etc. Como Como mencio mencione ne anteri anteriorm orment ente e las redes redes de comput computado adoras ras sirven sirven para para compart compartir ir cualquier tipo de información, y de una manera muy rápida y eficaz. Esto es muy importante hoy en dia ya que vivimos en la época de la globalización y este es un término muy usado en estos tiempos. La globalización se lleva a cabo principalmente gracias a las redes de computadoras, ya que con ellas es posible comunicarse en cuestión de segundos con cualquier país del mundo, e intercambiar información sin tener que levantarse de tu asiento. También son muy importantes, porque ahora con la 3
tecnología que cada vez avanza con más rapidez, te puedes informar de todo lo que esta pasando en el mundo. ¿QUÉ ES RED RED? ? Existen varias definiciones acerca de que es una re red d, algunas de las cuales son: ● Conjunto de de operaciones centralizadas centralizadas o distribuidas, con el fin de compartir recursos "hardware "hardware y software software". ". ● Sist Sistem ema a de tran transm smis isió ión n de datos que permite el intercambio de información entre ordenadores. ● Conj Conjun untto de de nod nodos os "computador " conectados entre sí.
TIPOS DE REDES Existe Existen n varios varios tipos tipos de redes, redes, los cuales cuales se clasific clasifican an de acuerdo acuerdo a su tamaño tamaño y distribución lógica lógica.. Clasificación según su tamaño Las redes PAN (red de administración personal personal)) son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: café Internet Internet.. CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus. Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno,, maquilas o industrias gobierno industrias)) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilometros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso. Las re rede dess LA LAN N (Local Area Network, redes de área local) son las redes que todos cono conoce cemo mos, s, es deci decir, r, aque aquellllas as que que se util utiliza izan n en nues nuestr tra a empr empres esa. a. Son Son rede redess pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina oficina,, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red. Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas máquinas.. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps. Características preponderantes: ● Los canales canales son propio propioss de los usuario usuarioss o empresas empresas.. ● Los Los enla enlace cess son son líne líneas as de alta alta velocidad velocidad.. ● Las Las estac estacion iones es est están án cerca cercass entre entre sí. sí. ● Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información. ● Las tasa tasass de error error son son menore menoress que en en las redes redes WAN. WAN. ● La arquitectura permite compartir recursos.
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LANs mucha veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras están conectadas. Existen varias topologías posibles en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán más adelante. Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa) son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas programas,, etc. Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos. Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a mejores servicios servicios,, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes conectadas a ésta. Una subred está formada por dos componentes: Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts. Elementos Elementos interruptores interruptores (routers): (routers): son computadoras computadoras especializada especializadass usadas por dos o más más líne líneas as de tran transm smis isió ión. n. Para Para que que un paqu paquet ete e lleg llegue ue de un router a otro otro,, generalmente debe pasar por routers intermedios, cada uno de estos lo recibe por una línea de entrada, lo almacena y cuando una línea de salida está libre, lo retransmite. INTERNET WORKS: Es una colección de redes interconectadas, cada una de ellas puede estar desarrollada sobre diferentes software y hardware. Una forma típica de Internet Works es un grupo de redes LANs conectadas conectadas con WANs WANs.. Si una subred le sumamos los host obtenemos una red. El conjunto de redes mundiales es lo que conocemos como Internet Internet.. Las Las rede redess MAN MAN (Met (Metro ropo polilita tan n Área Área Netw Networ ork, k, rede redess de área área metr metrop opol olititan ana) a) , comprenden comprenden una ubicación ubicación geográfica geográfica determinada determinada "ciudad, "ciudad, municipio", municipio", y su distancia distancia de cobertura es mayor de 4 Kms. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ello elloss es inde indepe pend ndie ient nte e del del otro otro en cuan cuanto to a la tran transf sfer eren enci cia a de dato datos. s. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. privada. El mecanismo para la resolución resolución de conflictos en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB DQDB.. DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están conectadas, cada bus tiene una cabecera y un fin. Cuando una computadora quiere transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el bus de arriba, caso contrario el de abajo. 5
Redes Punto a Punto. En una red punto a punto cada computadora puede actuar como cliente y como servidor . Las redes punto a punto hacen que el compartir datos datos y periféricos sea sea fácil para un pequeño grupo de gente. En una ambiente punto a punto, la seguridad es difícil, porque la administración no está centralizada. Rede Redess Basa Basada dass en servi servido dor. r. Las Las rede redess basa basada dass en servi servido dorr son son mejo mejore ress para para compartir gran cantidad de recursos y datos. Un administrador supervisa la operación de la red, y vela que la seguridad sea mantenida. Este tipo de red puede tener uno o más servidores servidores,, dependiendo del volumen de tráfico, número de periféricos etc. Por ejemplo, puede haber un servidor de impresión, un servidor de comunicaciones comunicaciones,, y un servidor de ba base se de da dato toss, todos en una misma red.
El modelo OSI Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y tama tamaño ño de las las rede redes. s. Much Muchas as de ella ellass sin sin emba embarg rgo, o, se desa desarro rrollllaro aron n util utiliz izan ando do implementa implementaciones ciones de hardware hardware y software software diferentes. Como resultado, muchas de las rede redess eran eran incom incompa patitible bless y se volv volvió ió muy muy difí difíci cill para para las las rede redess que util utiliz izab aban an especificaci especificaciones ones distintas poder comunicarse comunicarse entre sí. Para solucionar solucionar este problema, problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984. Este capítulo explica de qué manera los estándares aseguran mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnologías de red. En este capítulo, aprenderá cómo el esquema de networking del modelo de referencia OSI acomoda los estándares de networking. Además, verá cómo la información o los datos viajan desde los programas de aplicación (como por ejemplo las hojas de cálculo) a través de un medio de red (como los cables) a otros programas de aplicación ubicados en otros computadores de la red. A medida que avanza en este capítulo, aprenderá acerca de las funciones básicas que se producen en cada capa del modelo OSI, que le servirán de base para empezar a diseñar, desarrollar y diagnosticar las fallas de las redes.
Propósito del modelo de referencia OSI El modelo de referencia OSI es el modelo principal para las comunicaciones por red. Aunque existen otros modelos, en la actualidad la mayoría de los fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo de referencia OSI, especialmente cuando desean enseñar a los usuarios cómo utilizar sus productos. Los fabricantes consideran que es la mejor herramienta disponible para enseñar cómo enviar y recibir datos a través de una red. 6
El modelo de referencia OSI permite que los usuarios vean las funciones de red que se producen en cada capa. Más importante aún, el modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cómo viaja la información a través de una red. Además, puede usar el modelo de referencia OSI para visualizar cómo la información o los paquetes de datos viajan desde los programas de aplicación (por ej., hojas de cálculo, documentos, etc.), a través de un medio de red (por ej., cables, etc.), hasta otro prog progra rama ma de apli aplica caci ción ón ubic ubicad ado o en otro otro comp comput utad ador or de la red, red, aún aún cuan cuando do el transmisor y el receptor tengan distintos tipos de medios de red. En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una función de red específica. Esta división de las funciones de networking se denomina división en capas. Si la red se divide en estas siete capas, se obtienen las siguientes ventajas: ● Divide Divide la la comunic comunicaci ación ón de red red en partes partes más peque pequeñas ñas y sencil sencillas las.. ● Normal Normaliza iza los los componen componentes tes de red para para permiti permitirr el desarrol desarrollo lo y el soporte soporte de los productos de diferentes fabricantes. ● Permite Permite a los distintos distintos tipos tipos de hardware hardware y software software de red comunicars comunicarse e entre sí. ● Impide Impide que que los cambio cambioss en una capa pueda puedan n afectar afectar las las demás demás capas, capas, para que que se puedan desarrollar con más rapidez. ● Divi Divide de la comu comuni nica caci ción ón de red red en part partes es más más pequ pequeñ eñas as para para simp simplilififica carr el aprendizaje. Las siete capas del modelo de referencia OSI El problema de trasladar información entre computadores se divide en siete problemas más pequeños y de tratamiento más simple en el modelo de referencia OSI. Cada uno de los siete problemas más pequeños está representado por su propia capa en el modelo. Las siete capas del modelo de referencia OSI son: Capa 7: La capa de aplicación Capa 6: La capa de presentación Capa 5: La capa de sesión Capa 4: La capa de transporte Capa 3: La capa de red Capa 2: La capa de enlace de datos Capa 1: La capa física Durante el transcurso de este semestre veremos las capas, comenzando por la Capa 1 y estudiando el modelo OSI capa por capa. Al estudiar una por una las capas del modelo de referencia OSI, comprenderá de qué manera los paquetes de datos viajan a través de una red y qué dispositivos operan en cada capa a medida que los paquetes de datos las atraviesan. Como resultado, comprenderá cómo diagnosticar las fallas cuando se presenten problemas de red, especialmente durante el flujo de paquetes de datos. Funciones de cada capa 7
Cada capa individual del modelo OSI tiene un conjunto de funciones que debe realizar para que los paquetes de datos puedan viajar en la red desde el origen hasta el destino. destino. A continuación continuación,, presentamos una breve descripción descripción de cada capa del modelo de referencia OSI tal como aparece en la figura.
Capa 7: La capa de aplicación La capa de aplicación es la capa del modelo OSI más cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las demás capas debido a que no proporciona proporciona servicios servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de cálculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicación establece la disponibilidad de los pote potenc ncial iales es soci socios os de comu comuni nica caci ción ón,, sincr sincron oniz iza a y esta establ blec ece e acue acuerdo rdoss sobr sobre e los los procedimientos de recuperación de errores y control de la integridad de los datos. Si desea recordar a la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web. Capa 6: La capa de presentación La capa de presentación garantiza que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación de otro. De ser necesario, la capa de presentación traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato común. Si desea recordar la Capa 6 en la menor cantidad de palabras posible, piense en un formato de datos común. Capa 5: La capa de sesión Como su nombre lo implica, la capa de sesión establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se están comunicando. La capa de sesión proporciona sus servicios a la capa de presentación. También sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Además de regular la sesión, la capa de sesión ofrece disposiciones para una eficiente eficiente transferencia transferencia de datos, clase de servicio servicio y un registro de excepciones excepciones acerca de los problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en diálogos y conversaciones. Capa 4: La capa de transporte La capa de transporte segmenta los datos originados en el host emisor y los reensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor. El límite entre la capa de transporte y la capa de sesión puede imaginarse como el límite entre los protocolos de aplicación y los protocolos de flujo de datos. Mientras que las capas de aplicación, presentación y sesión están relacionadas con asuntos de aplicaciones, las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos. La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que aísla las
capas
supe uperiores res
de los
detalles
de
impl mplement menta ación
del
trans ransp porte.
Espe Especí cífifica came ment nte, e, tema temass como como la conf confia iabil bilid idad ad del del tran transp spor orte te entr entre e dos dos host hostss es resp respon onsa sabi bililida dad d de la capa capa de trans ranspo port rte. e. Al prop propor orci cion onar ar un serv servic iciio de 8
comunicacion comunicaciones, es, la capa de transporte transporte establece, mantiene y termina termina adecuadamente adecuadamente los circuitos virtuales. Al proporcionar un servicio confiable, se utilizan dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte. Si desea recordar a la Capa 4 en la menor cantidad de palabras posible, piense en calidad de servicio y confiabilidad. Capa 3: La capa de red La capa de red es una capa compleja que proporciona cone conect ctiv ivida idad d y sele selecci cción ón de ruta ruta entr entre e dos dos siste sistema mass de host hostss que pued pueden en esta estar r ubicados en redes geográficamente distintas. Si desea recordar la Capa 3 en la menor cant cantida idad d de pala palabra brass posi posibl ble, e, pien piense se en sele selecc cció ión n de ruta, ruta, dire direcci ccion onam amie ient nto o y enrutamiento. Capa 2: La capa de enlace de datos La capa de enlace de datos proporciona tránsito de datos confiable confiable a través través de un enlace físico. físico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico (comparado con el lógico) , la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio. Capa 1: La capa física La capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales. Las características tales como niveles de voltaje, temporización de cambios cambios de voltaje, voltaje, velocidad de datos físicos, físicos, distancias distancias de transmisión transmisión máximas, conectores conectores físicos y otros atributos atributos similares similares son definidos definidos por las especificaciones especificaciones de la capa física. Si desea recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en señales y medios.
Modelo TCP/IP El Prot Protoco ocolo lo de Cont Contro roll de Tran Transm smis isió ión n y Prot Protoc ocol olo o Inte Interne rnet, t, es un mode modelo lo de descripción de protocolos de red creado en la década de 1970 por DARPA, una agen agenci cia a del del Depa Depart rtam amen ento to de Defe Defens nsa a de los los Esta Estado doss Unid Unidos os.. Evol Evoluc ucio ionó nó de ARPANET, el cual fue la primera red de área amplia y predecesora de Internet. EL modelo TCP/IP se denomina a veces como Internet Model, Modelo DoD o Modelo DARPA. El mode modelo lo TCP/ TCP/IIP, desc descri ribe be un conj conju unto nto de guía guíass gene genera rale less de dise diseño ño e implementación de protocolos de red específicos para permitir que un equipo pueda comu comuni nica cars rse e en una una red. red. TCP/ TCP/IP IP prov provee ee cone conect ctiv ivid idad ad de extr extrem emo o a extr extrem emo o especificando como los datos deberían ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario. Existen protocolos para los diferentes tipos de servicios de comunicación entre equipos. TCP/IP tiene cuatro capas de abstracción según se define en el RFC 1122. Esta arquitectura de capas a menudo es comparada con el Modelo OSI de siete capas.
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El mode modelo lo TCP/ TCP/IP IP y los los proto protocol colos os rela relaci cion onado adoss son son mant manten enid idos os por por la Inte Interne rnett Engineering Task Force (IETF). Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a cabo muchos procedimientos separados. El resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o niveles resulta más sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software de comunicaciones modular. Las capas están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El número de capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la misión de cada capa es proveer servic servicios ios a las capas capas superi superiores ores hacién haciéndol doles es transpa transparen rentes tes el modo modo en que esos esos servicios servicios se llevan llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe ocuparse exclusivamente exclusivamente de su nive nivell inme nmediat diata ament mente e infe nferio rior, a quien uien soli solici citta serv servic icio ios, s, y del del nive nivell inmediatamente superior, a quien devuelve resultados. ● Capa Capa 4 o capa capa de apli aplica caci ción ón:: Apli Aplica caci ción ón,, asim asimililab able le a las las capa capass 5 (ses (sesió ión) n),, 6 (presentación) y 7 (aplicación) del modelo OSI. La capa de aplicación debía incluir los detalles de las capas de sesión y presentación OSI. Crearon una capa de aplicación aplicación que maneja maneja aspectos aspectos de representación, representación, codificació codificación n y control control de diálogo. ● Capa Capa 3 o capa capa de transpor transporte: te: Transpo Transporte rte,, asimilab asimilable le a la capa 4 (transpo (transporte rte)) del modelo OSI. ● Capa 2 o capa de red: Interne Internet, t, asimilabl asimilable e a la capa capa 3 (red) (red) del modelo OSI. ● Capa Capa 1 o capa de enlac enlace: e: Acces Acceso o al Medi Medio, o, asimi asimila labl ble e a la capa capa 2 (enlac (enlace e de datos) y a la capa 1 (física) del modelo OSI.
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Dispositivos de comunicación de datos
Un computador se divide fundamentalmente en dos partes: el Hardware y el Software. El hardware es la parte física del computador, la parte tangible; es decir aquello que podemos tocar del computador. El software es la parte lógica del computador, es decir el conjunto de instrucciones que le ordenan al hardware que tarea debe realizar. Arquitectura del Hardware Si vemos el computador como una estructura de hardware, notamos que esta constituido por dispositivos, que clasificamos según la función que desempeñen. De acuerdo a esta clasificación tendremos: ● Disp Dispos osititiv ivos os de de Entr Entrad ada. a. ● Disp Dispos osititiv ivos os de de Sali Salida da.. ● Dispo Disposi sititivo voss de Comun Comunic icac ació ión. n. ● Dispo Disposi sititivo voss de Alma Almace cena nami mien ento to.. ● Disp Dispos osititiv ivos os de de Cómp Cómput uto. o.
Dispositivos de Entrada Son todos aquellos que permiten la entrada de datos a un computador. Entre estos enco encont ntram ramos os:: el tecl teclad ado, o, el rató ratón, n, el escá escáne ner, r, el micr micróf ófono ono,, la cáma cámara ra web, web, el capturador de huella y firma digitales o lápices ópticos, etc.
Dispositivos de Salida Son todos aquellos que permiten mostrar la información procesada por el computador. Entre estos encontramos: la pantalla, la impresora, los altavoces, etc.
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Dispositivos de Almacenamiento Son todos aquellos que permiten almacenar los datos en el computador. Entre estos encontramos: encontramos: el disquete, el disco duro (interno (interno y externo), externo), el CD, el DVD, la memoria memoria USB, etc.
Dispositivos de Comunicación Son todos aquellos que permiten la comunicación entre computadores. Entre estos encontramos: el módem, la tarjeta de red y el enrutador (router).
Dispositivos de Cómputo Son todos aquellos que realizan las operaciones y controlan las demás partes del comp comput utad ador. or. Entr Entre e esto estoss enco encont ntra ramos mos:: la Unida Unidad d Cent Centra rall de Proce Procesa sami mien ento to,, la memoria y el bus de datos.
Medios de transmisión de datos Cable coaxial Consiste en un cable conductor interno ( cilíndrico ) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.
Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar más estaciones.
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Se suele suele utili utilizar zar para televisió televisión, n, telefo telefonía nía a larga larga distan distancia cia,, redes redes de área área local, local, cone conexi xión ón de perif perifér éric icos os a cort corta a dista distanc ncia ia,, etc. etc. Se util utiliza iza para para tran transmi smititirr seña señales les analógicas o digitales. Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación. Para señales analógicas, se necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales digitales un repetidor cada kilómetro. Este cable lo compone la malla y el vivo. Este tipo de cable ofrece una impedancia de 50 por metro. El tipo de conector es el RG58. Existen básicamente dos tipos de cable coaxial. Banda Base: Es el normalmente empleado en redes de computadoras , con resistencia
de 50 (Ohm) , por el que fluyen fluyen señales digitales . Banda Ancha: Normalmente mueve señales analógica , posibilitando la transmisión de
gran cantidad de información por varias frecuencias , y su uso más común es la televisión por cable. Esto ha permitido que muchos usuarios de Internet tengan un nuevo tipo de acceso a la red , para lo cual existe en el mercado una gran cantidad cantidad de dispositivos , incluyendo módem para CATV.
Cables de pares trenzados Es el medio guiado más barato y más usado. Consiste en un par de cables, embutidos para su aislamiento, para cada enlace de comunicación. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética. Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo costo( se utiliza mucho en telefonía ) pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance. Con estos cables , se pueden transmitir señales analógicas o digitales. Es un medio muy susceptible a ruido y a interferencias. Para evitar estos problemas se suele trenzar el cable con distintos pasos de torsión y se suele recubrir con una malla externa para evitar las interferencias externas. Los Los pare paress sin sin apan apanta talla llarr son son los los más más bara barato toss aunqu aunque e los los meno menoss resi resist sten ente tess a interferencias ( aunque se usan con éxito en telefonía y en redes de área local ). A velocidades de transmisión bajas, los pares apantallados son menos susceptibles a interferencias, aunque son más caros y más difíciles de instalar. Descripción rápida de los tipos: UTP: Normal con los 8 cables trenzados. STP: Cada par lleva una malla y luego todos con otra malla. FTP: Malla externa, como papel de plata.
Fibra óptica Es el medio de transmisión de datos inmune a las interferencias por excelencia , por seguridad debido a que por su interior dejan de moverse impulsos eléctricos , proclives 13
a los ruidos del entorno que alteren la información. Al conducir luz por su interior , la fibra fibra ópti óptica ca no es prop propen ensa sa a ning ningún ún tipo tipo de inte interf rfere erenci ncia a elec electr trom omag agnét nétic ica a o electrostática.. Se trata de un medio muy flexible y muy fino que conduce energía de naturaleza óptica. Su forma es cilíndrica con tres secciones radiales: núcleo, revestimiento y cubierta. El núcleo está formado por una o varias fibras muy finas de cristal o plástico. Cada fibra está rodeada por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con diferentes propiedades ópticas distintas a las del núcleo. Alrededor de este conglomerado está la cubi cubier erta ta (con (const stitituid uida a de mate materi rial al plás plástitico co o simi simila lar) r) que se enca encarg rga a de aisl aislar ar el contenido de aplastamientos, abrasiones, humedad, etc. Es un medio muy apropiado para largas distancias e incluso últimamente para LAN. Sus beneficios frente a cables coaxiales y pares trenzados son : - Permite mayor ancho de banda. - Menor tamaño y peso. - Menor atenuación. - Aislamiento electromagnético. ● Mayor separación separación entre repetidores. repetidores. Gene Genera ralm lmen ente te esta esta luz luz es de tipo tipo infr infrar arro rojo jo y no es visi visibl ble e al ojo ojo huma humano no.. La modulación de esta luz permite transmitir información tal como lo hacen los medios eléctricos Su rango de frecuencias es todo el espectro visible y parte del infrarrojo. El método de transmisión es: los rayos de luz inciden con una gama de ángulos dife difere rent ntes es posi posibl bles es en el núcl núcleo eo del del cabl cable, e, ento entonce ncess sólo sólo una gama gama de ángul ángulos os conseguirán reflejarse en la capa que recubre el núcleo.. Las fibras ópticas se clasifican de acuerdo al modo de propagación que dentro de ellas describen los rayos de luz emitidos .En esta clasificación existen tres tipos .Los tipos de dispersión de cada uno de los modos pueden ser apreciados. Monomodo: En este tipo de fibra los rayos de luz transmitidos por la fibra viajan
linealmente. Si se reduce el radio del núcleo, el rango de ángulos disminuye hasta que sólo sea posible la transmisión de un rayo, el rayo axial, Este tipo de fibra puede ser considerada como el modelo más sencillo de fabricar y sus aplicaciones son concretas. Multimodo: Son precisamente esos rayos que inciden en un cierto rango de ángulos los
que irán rebotando a lo largo del cable hasta llegar a su destino . Los inconvenientes del modo multimodal es que debido a que dependiendo al ángulo de incidencia de los rayos, estos tomarán tomarán caminos caminos diferentes y tardarán más o menos tiempo en llegar al destino, con lo que se puede producir una distorsión ( rayos que salen antes pueden llegar después ), con lo que se limita la velocidad de transmisión posible. Hay un tercer tercer modo de transmisión transmisión que es un paso intermedio intermedio entre los anteriorment anteriormente e comentados y que consiste en cambiar el índice de refracción del núcleo. A este modo se le llama multimodo de índice gradual.
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Los emisores de luz utilizados son: LED (de bajo costo, con utilización en un amplio rango de temperaturas y con larga vida media) y ILD ( más caro, pero más eficaz y permite una mayor velocidad de transmisión ).
INFRARROJO El uso de la luz infrarroja se puede considerar muy similar a la transmisión digital con microondas. El haz infrarrojo puede ser producido por un láser o un LED. Los dispositivos emisores y receptores deben ser ubicados “a la vista” uno del otro. Su velocidad de transmisión de hasta 100 Kbps puede ser soportadas a distancias hasta de 16 km. Reduciendo la distancia a 1.6 Km. Se puede alcanzar 1.5 Mbps. La conexión es de punto a punto (a nivel experimental se practican otras posibilidades). El uso de esta técnica tiene ciertas desventajas . El haz infrarrojo es afectado por el clima , interferencia atmosférica y por obstáculos físicos. Como contrapartida, tiene inmunidad contra el ruido magnético o sea la interferencia eléctrica. Existen varias ofertas comerciales de esta técnica, su utilización no está difundida en redes locales, tal vez por sus limitaciones en la capacidad de establecer ramificaciones en el enlace, entre otras razones.
satélite Es un dispositivo que actúa como “reflector” de las emisiones terrenas. Es decir que es la extensión al espacio del concepto de “torre de microondas”. Los satélites “reflejan” un haz de microondas que transportan información codificada. La función de “reflexión” se compone de un receptor y un emisor que operan a diferentes frecuencias a 6 Ghz. Y envía (refleja) a 4 Ghz. Por ejemplo. Los satélites giran alrededor de la tierra en forma sincronizada con esta a una altura de 35,680 km. En un arco directamente ubicado sobre el ecuador. Esta es la distancia requerida para que el satélite gire alrededor de la tierra en 24 horas. , Coincidiendo que da la vuelta completa de un punto en el Ecuador. El espaciamiento o separación entre dos satélites de comunicaciones es de 2,880kms. Equivalente a un ángulo de 4° , visto desde la tierra . La consecuencia inmediata es de que el número de satélites posibles a conectar de esta forma es infinito (y bastante reducido si se saben aprovechar).
Enlaces inalámbricos. ● Serv Servic icio io que que con consi sist ste e en ofr ofrec ecer er al al cliente acceso ilimitado a Internet mediante un enlace inalámbrico por medio de antenas antenas,, que le permiten utilizar un ancho de banda desde 64K hasta 2 Mbps. ● Trab Trabaja ajan n por medi medio o de radio radiofre frecu cuen enci cia a ● Desde Desde 2dB de gan ganan anci cia a hast hasta a 24 dB
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● Pueden transmi transmitir tir en un un radio inicial inicial de 7° hasta hasta 360°, 360°, dependiendo dependiendo el estilo estilo de la la red. ● Tecnol Tecnologí ogías as Omnidi Omnidirec reccio cional nales es y Unidire Unidirecci cciona onales les ● Enlazan Enlazan desde desde una una pc hasta hasta una una red ente entera, ra, crean creando do una intr intranet anet..
Direccionamiento IP La dirección IP puede cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la red de asignar las direcciones IP, se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro octetos. El valor decimal de cada octeto está comprendido en el rango de 0 a 255 , el número binario de 8 bits más alto es 11111111 y esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255. En ellas están destinadas las direcciones ip destinadas para HOST , de RED y la de BROADCAST con sus respectivas máscaras y sus tipos de clase A , B y C.Es importante mencionar que las ip se puede modificar para lograr un mejor uso dependiendo del rango de nodos al cual desea conectar. Cla se A B C
D
E
B it s 0
IP Subre d 0.0.0.0
IP Broadcast
Máscara decimal
1 0 1 1 0 1 1 1 0 1
en
CIDR
255.0.0.0
/8
128.0. 0.0 192.0. 0.0
127.255.255 127.255.255 .255 191.255.255 .255 223.255.255 .255
255.255.0.0
/16
255.255.255.0
/24
224.0. 0.0
239.255.255 .255
sin definir
sin defini r
240.0.
255.255.255
sin definir
sin
16
1 1 1
0.0
.254
defini r
Construcción y configuración física y lógica de una red de datos Una Una red de comp comput utad ador oras as es un conjun conjunto to de dos o más más computadores o dispositivos cone conect ctado adoss entr entre e sí y que que compa compart rten en información (archivos), recursos (CD (CD-ROM, -ROM, impresoras, etc.) y servicios (e ( e - mail, chat chat,, juegos juegos), ), etc. algunas se pueden clasificar en : ● PAN (Personal Area Network) Redes de área personal (metro cuadrado; < 1 m.) ● LAN (Local Area Network) Redes de área local (cuarto, edificio, campus; < 1
Km.)45hg3 ● MAN (Metropolitan Área Network) Redes de área metropolitana (ciudad; < 10
km.)erb3 ● WAN (Wide Area Network) Redes de área amplia (país, continente, el mundo)
Estas se adecuan dependiendo a la necesidad de los que administran estas redes con sus distintas tipologías: Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de este. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información
Red en bus Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.
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Red en anillo Topología Topología de red en la que cada estación estación está conectada a la siguiente siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.
estas topologías son las más conocidas hay muchas más como las en RED , ÁRBOL y MALLA en ellas se utilizan diferentes dispositivos que ayudan a la coneccion de estas como los ROUTERS , SWITCH , CABLES DE RED , FIBRA OPTICA etc.
Tipos de cables para la construcción de una red: Características de la transmisión cableada Está limitado en distancia, ancho de banda y tasa de datos. También destacar que la atenuación es una función fuertemente dependiente de la frecuencia. La interferencia y el ruido ruido extern externo o tambié también n son factor factores es import important antes, es, por eso se utiliz utilizan an cobert cobertura urass externas y el trenzado. Para señales analógicas se requieren amplificadores cada 5 o 6 kilómetros, kilómetros, para señales digitales digitales cada 2 ó 3. En transmisiones transmisiones de señales señales analógicas punto a punto, el ancho de banda puede llegar hasta 250 kHz. En transmisión de señales digitales a larga distancia, el data rate no es demasiado grande, no es muy efectivo para estas aplicaciones.
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En redes locales que soportan ordenadores locales, el data rate puede llegar a 10 Mbps (Ethernet) y 100 Mbps (Fast-Ethernet). En el cable par trenzado de cuatro pares, normalmente solo se utilizan dos pares de conductores, uno para recibir (cables 3 y 6) y otro para transmitir (cables 1 y 2), aunque no se pueden hacer las dos cosas a la vez, teniendo una transmisión half-duplex. Si se utilizan los cuatro pares de conductores la transmisión es full-dúplex. Ventajas: ● Bajo Bajo cost costo o en en su su cont contra rata taci ción. ón. ● Alto Alto número número de de estac estacione ioness de trab trabajo ajo por por segmen segmento. to. ● Facili Facilidad dad para para el rendi rendimie miento nto y la soluci solución ón de probl problema emas. s. ● Puede estar previamente previamente cableado cableado en un lugar lugar o en cualquie cualquierr parte. parte. Desventajas: ● Altas Altas tasa tasass de error error a altas altas velo velocid cidade ades. s. ● Anch Ancho o de de ban banda da lim limititad ado. o. ● Baja Baja inmu inmuni nida dad d al al rui ruido do.. ● Baja Baja inmuni inmunidad dad al al efect efecto o crosst crosstalk alk (dia (diafo fonía nía)) ● Alto Alto cost costo o de los los equi equipo pos. s. ● Distan Distancia cia limi limitad tada a (100 (100 metros metros por por segme segmento nto). ).
Tipos ● UTP acróni acrónimo mo de Unshield Unshielded ed Twisted Twisted Pair Pair o Cable Cable trenzado trenzado sin sin apantall apantallar. ar. Son cabl cables es de pare paress tren trenza zado doss sin sin apan apanta tallllar ar que que se util utiliz izan an para para dife difere rente ntess tecnologías de red local. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal. ● STP acróni acrónimo mo de Shielde Shielded d Twisted Twisted Pair o Par trenza trenzado do apantal apantallad lado. o. Se trata trata de cabl cables es cobre cobre aisl aislad ados os dent dentro ro de una una cubi cubier erta ta prot protec ecto tora ra,, con con un númer número o específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión no apantallada o UTP. ● FTP, acrónimo acrónimo de Foiled Foiled Twiste Twisted d Pair o Par trenzado trenzado con pantall pantalla a global global Categorías
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La espe especif cific icac ació ión n 568A 568A Comme Commerci rcial al Buil Buildin ding g Wiri Wiring ng Stan Standa dard rd de la asoc asocia iaci ción ón Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se utilizará en cada situación y construcción. Dependiendo de la velocidad de transmisión ha sido dividida en diferentes categorías: Cate Catego goría ría 1: Hilo Hilo tele telefó fónic nico o tren trenza zado do de cali calida dad d de voz voz no adec adecua uado do para para las las tran transm smis isio ione ness de dato datos. s. Las Las cara caract cter erís ístitica cass de tran transm smis isió ión n del del medi medio o está están n especificadas hasta una frecuencia superior a 1MHz. Categoría Categoría 2º: Cable par trenzado sin apantallar. apantallar. Las características características de transmisión transmisión del medio están especificadas especificadas hasta una frecuencia frecuencia superior de 4 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 3: Velocidad de transmisión típica de 10 Mbps para Ethernet. Con este tipo de cabl cables es se impl implem emen enta ta las las rede redess Ether Etherne nett 10Ba 10BaseT seT.. Las Las cara caract cterí eríst stic icas as de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 16MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie. Categoría 4: La velocidad de transmisión llega hasta 20 Mbps. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 20 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 5: Es una mejora de la categoría 4, puede transmitir datos hasta 100Mbps y las características características de transmisión transmisión del medio están especificadas especificadas hasta una frecuencia superior de 100 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 6: Es una mejora de la categoría anterior, puede transmitir datos hasta 1Gbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 250 MHz. Categoría 7. Es una mejor de la categoría 6, puede transmitir datos hasta 10 Gbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 600 MHz
Normas para cableado directo y cruzado
Las redes de computadores no utilizan los 4 pares (8 cables) en su totalidad, utilizan solamente 4 cables: 2 para transmitir y 2 para recibir.
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Pruebas básicas de la red Para probar que una red funcione de manera adecuada, existe una utilidad muy práct práctic ica a que se sumi sumini nist stra ra como como una una prest prestac ació ión n está estánda ndarr con con la mayo mayoría ría de los los sistemas operativos. Se trata del comando ping. Los pings le permite enviar paquetes de datos a un equipo en una red y evaluar el tiempo de respuesta. El comando ping se explica en detalle en la siguiente dirección En primer lugar, se recomienda que verifique la configuración IP de su equipo. Los sistemas de Windows ofrecen un herramienta de línea de comandos, llamada ipconfig , que le permite saber cuál es la configuración IP de su equipo. El resultado de este comando comando proporciona la configuración configuración de cada interfaz. interfaz. Un equipo con dos tarjetas tarjetas de red red y un adapt daptad ado or inalá nalámb mbri rico co tiene iene 3 int interf erface aces, cada cada una una con con su propi ropia a configuración. Para Para visua visualiliza zarr la conf config igura uraci ción ón IP de su equi equipo po,, sólo sólo debe debe ingr ingres esar ar el sigui siguien ente te comando (Inicio/ejecutar): cmd /k ipconfig /all El resultado de dicho comando es similar a la siguiente información: Configuración IP de Windows
Nombre del host. . . . . . . . . . . . : CCM: Sufijo del DNS primario. . . . . . . . : Tipo de nodo . . . . . . . . . . . . . : Transmisión Enrutamiento IP activado . . . . . . . : N.° Proxy de WINS activado . . . . . . . . : N.° Conexión de red inalámbrica de la tarjeta de Ethernet: Sufijo DNS específico por conexión . . : Descripción. . . . . . . . . . . . . . : Adaptador 3A Mini PCI para LAN 2100 inalámbrica de Intel(R) PRO Dirección física . . . . . . . . . . . : 00-0C-F1-54-D5-2C DHCP activado. . . . . . . . . . . . . : N.°
Dirección IP . . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.3 Máscara de subred. . . . . . . . . . . : 255.255.255.0 Pasarela predeterminada. . . . . . . . : 192.168.1.1 Servidores DNS . . . . . . . . . . . . : 193.19.219.210 193.19.219.211 Conexión de área local con tarjeta de Ethernet: Estado del medio . . . . . . . . . . . : Medio desconectado Descripción. . . . . . . . . . . . . . : Controlador integrado Broadcom de 570x Gigabit Dirección física . . . . . . . . . . . : 0F-0F-1F-CB-99-87 Importante mencionar que:
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Los equipos de una misma red deben usar una misma serie de direcciones (con direcciones diferentes) y la misma máscara de subred. En el caso de las redes locales, para para cone conect ctar ar equi equipo poss con con dire direcc ccio ione ness IP enrut enrutab able les, s, se debe deben n usar usar seri series es de dire direcc ccio ione ness priv privad adas as.L .Los os serv servid idor ores es DNS DNS debe deben n coin coinci cidi dirr con con los los DNS DNS de la orga organi niza zació ción. n. En la mayor mayoría ía de los los caso casos, s, ésto éstoss corr corres espon ponde den n al prov provee eedor dor de servicios. SUB REDES
La función del Subneteo o Subnetting es dividir una red IP física en subredes lógicas (redes más pequeñas) para que cada una de estas trabajen a nivel envío y recepción de paquetes como una red individual, aunque aunq ue todas pertenezcan a la misma red física y al mismo dominio. El Subnet Subneteo eo permit permite e una mejor mejor admini administr straci ación, ón, contro controll del tráfic tráfico o y segurid seguridad ad al segmentar la red por función. También, mejora la performance de la red al reducir el tráfico tráfico de broadcast de nuestra red. Como desventaja, desventaja, su implementac implementación ión desperdicia muchas direcciones, sobre todo en los enlaces seriales.
Dirección IP Clase A, B, C, D y E Las direcciones IP están compuestas por 32 bits divididos en 4 octetos de 8 bits cada uno. A su vez, un bit o una secuencia de bits determinan la Clase a la que pertenece esa dirección IP. Cada clase de una dirección de red determina una máscara por defecto, un rango IP, cantidad de redes y de hosts por red.
Cada Clase tiene una máscara de red por defecto, la Clase A 255.0.0.0, la Clase B 255.255.0.0 y la Clase C 255.255.255.0. Al direccionamiento que utiliza la máscara de red por defecto, se lo denomina “direccionamiento con clase” (classful addressing).
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Siempre que se subnetea se hace a partir de una dirección de red Clase A, B, o C y está está se adap adapta ta segú según n los los requ requer erim imie ient ntos os de subr subred edes es y host hostss por por subr subred ed.. Al direccionamiento que utiliza la máscara de red adaptada (subneteada), se lo denomina “direccionami “direccionamiento ento sin clase” clase” (classless (classless addressing). En consecuencia, consecuencia, la Clase de una dirección IP es definida por su máscara de red y no por su dirección IP. Si una dirección tiene su máscara por defecto pertenece a una Clase A, B o C, de lo contrario no tiene Clase aunque por su IP pareciese la tuviese. Máscara de Red La máscara de red se divide en 2 partes:
Porción de Red: En el caso que la máscara sea por defecto, una dirección con Clase, la cantidad de bits “1” en la porción de red, indican la dirección de red, es decir, la parte de la dirección IP que va a ser común a todos los hosts de esa red. En el caso que sea una máscara adaptada, el tema es más complejo. La parte de la máscara de red cuyos octetos sean todos bits “1” indican la dirección de red y va a ser la parte de la dirección IP que va a ser común a todos los hosts de esa red, los bits “1” restantes restantes son los que en la dirección dirección IP se van a modificar modificar para generar las diferentes subredes y van a ser común solo a los hosts que pertenecen a esa subred (asi explicado parece engorroso, así que más abajo les dejo ejemplos). En ambos caso, con Clase o sin, determina el prefijo que suelen ver después de una dirección dirección IP (ej: /8, /16, /24, /18, etc.) ya que ese número es la suma de la cantidad cantidad de bits “1” de la porción de red.
Porción de Host: 23
La cantidad de bits "0" en la porción de host de la máscara, indican que parte de la dirección de red se usa para asignar direcciones de host, es decir, la parte de la dirección IP que va a variar según se vayan asignando direcciones a los hosts.
Ejemplos: Si tenemos la dirección IP Clase C 192.168.1.0/24 y la pasamos a binario, los primeros 3 octetos, que coinciden con los bits “1” de la máscara de red (fondo bordó), es la dirección de red, que va a ser común a todos los hosts que sean asignados en el último octeto (fondo gris). Con este mismo criterio, si tenemos una dirección Clase B, los 2 primeros octetos son la dirección de red que va a ser común a todos los hosts que sean asignados asignados en los últimos 2 octetos, y si tenemos tenemos una dirección dirección Clase A, el 1 octeto octeto es la dirección de red que va a ser común a todos los hosts que sean asignados en los últimos 3 octetos.
Si en vez de tener una dirección con Clase tenemos una ya subneteada, por ejemplo la 132.18.0.0/22, la cosa es más compleja. En este caso los 2 primeros octetos de la dirección IP, ya que los 2 primeros octetos de la máscara de red tienen todos bits “1” (fondo bordo), es la dirección de red y va a ser común a todas las subredes y hosts. Como el 3º octeto está divido divido en 2, una parte en la porción de red y otra en la de host, la parte de la dirección IP que corresponde a la porción de red (fondo negro), que tienen en la máscara de red los bits “1”, se va a ir modificando según se vayan asignando asignando las subredes y solo va a ser común a los host que son parte de esa subred. Los 2 bits “0” del 3º octeto en la porción de host (fondo gris) y todo el último octeto de la dirección IP, van a ser utilizados para asignar direcciones de host.
Convertir Bits en Números Decimales Cómo sería casi imposible trabajar con direcciones de 32 bits, es necesario convertirlas en números decimales. En el proceso de conversión cada bit de un intervalo (8 bits) de
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una dirección IP, en caso de ser "1" tiene un valor de "2" elevado a la posición que ocupa ese bit en el octeto y luego se suman los resultados. Explicado parece medio engorroso pero con la tabla y los ejemplos se va a entender mejor.
La combinación de 8 bits permite un total de 256 combinaciones posibles que cubre todo el rango de numeración decimal desde el 0 (00000000) (00000000) hasta el 255 (11111111). Algunos
ejemplos.
Calcular la Cantidad de Subredes y Hosts por Subred Cantidad de Subredes es igual a: 2N, donde "N" es el número de bits "robados" a la porción de Host.
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Cantidad de Hosts x Subred es igual a: 2M -2 , donde "M" es el número de bits disponible en la porción de host y "-2" es debido a que toda subred debe tener su propia dirección de red y su propia dirección de broadcast.
Subneteo de una red clase A Dada la dirección IP Clase A 10.0.0.0/8 para una red, se nos pide que mediante subneteo obtengamos 7 subredes. Este es un ejemplo típico que se nos puede pedir, aunque remotamente nos topemos en la vida real. Lo vamos a realizar en 2 pasos: Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes (1) La máscara por defecto para la red 10.0.0.0 es:
Mediante la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred. En este caso particular 2N = 7 (o mayor) ya que nos pidieron que hagamos 7 subredes.
Una vez hecho el cálculo nos da que debemos robar 3 bits a la porción de host para hacer 7 subredes o más y que el total de subredes útiles va a ser de 8, es decir que va a quedar 1 para uso futuro. Tomando la máscara Clase A por defecto, a la parte de red le agregamos los 3 bits que le robamos a la porción de host reemplazándolos por " 1" y así obtenemos 255.224.0.0 que es la mascara de subred que vamos a utilizar para todas nuestras subredes y hosts.
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Obtener Rango de Subredes (2) Para obtener las subredes se trabaja únicamente con la dirección IP de la red, en este caso 10.0.0.0. Para esto vamos a modificar el mismo octeto de bits (el segundo) que modificamos anteriormente en la máscara de red pero esta vez en la dirección IP.
Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece más sencilla a mí es la de restarle a 256 el número de la máscara de red adaptada. En este caso sería: 256-224=32, entonces entonces 32 va a ser el rango entre cada subred.
Si queremos calcular cuántos hosts vamos a obtener por subred debemos aplicar la fórmula 2M - 2, donde M es el número de bits " 0" disponible en la porción de host de la dirección dirección IP de la red y - 2 es debido a que toda subred debe tener su propia dirección de red y su propia dirección de broadcast.
En este caso particular sería:
221 - 2 = 2.097.150 hosts utilizables por subred. Subneteo de una red clase C Nos dan la dirección de red Clase C 192.168.1.0 /24 para realizar mediante subneteo 4 subredes con un mínimo de 50 hosts por subred. Lo vamos a realizar en 3 pasos: Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes (1) La máscara por defecto para la red 192.168.1.0 es:
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Usando la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred. Se nos solicitaron 4 subredes, es decir que el resultado de 2N tiene que ser mayor o igual a 4.
Como vemos en el gráfico, para hacer 4 subredes debemos robar 2 bits a la porción de host. Agregamos los 2 bits robados reemplazándolos por " 1" a la máscara Clase Clase C por defecto y obtenemos la máscara adaptada 255.255.255.192.
Obtener Cantidad de Hosts por Subred (2) Ya tenemos nuestra máscara de red adaptada que va a ser común a todas las subredes y hosts que componen la red. Ahora queda obtener los hosts. Para esto vamos a trabajar con la dirección IP de red, específicamente con la porción de host (fondo gris).
El ejercicio nos pedía
un mínimo de 50 hosts por subred. Para esto utilizamos la fórmula 2M - 2, donde M es el número de bits " 0" disponibles en la porción de host y - 2 porque la primer y última dirección IP de la subred no se utilizan por ser la dirección de la subred y broadcast respectivamente.
26 - 2 = 62 hosts por subred.
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Los 6 bits "0" de la porción de host (fondo gris) son los vamos a utilizar según vayamos asignando los hosts a las subredes. Obtener Rango de Subredes (3) Para obtener el rango subredes utilizamos utilizamos la porción de red de la dirección dirección IP que fue modificada al adaptar la máscara de red. A la máscara de red se le agregaron 2 bits en el cuarto octeto, entonces van a tener que modificar esos mismos bits pero en la dirección IP (fondo negro).
Los 2 bits bits "0" "0" de la porc porció ión n de red red (fo (fondo ndo negr negro o) son son los que que más más adel adela ante nte modificaremos según vayamos asignando las subredes. Para obtener el rango la forma más sencilla es restarle a 256 el número de la máscara de subred adaptada. En este caso sería: 256-192=64, entonces 64 va a ser el rango entre cada subred.
Ejercicios planteados por profesor e internet: 1.
Identifique 3 direcciones de host válidas en la red 192.168.27.0 con máscara de
subred 255.255.255.240 192.168.27.33 192.168.27.112 192.168.27.119 192.168.27.126 192.168.27.175 192.168.27.208 2.
Una dirección de red clase C ha sido subneteada con una máscara /27. Cuál de
las siguientes direcciones es una dirección de broadcast para una de las subredes resultantes? 201.57.78.33 201.57.78.64 29
201.57.78.97 201.57.78.159 201.57.78.254 3.
Cuál es la dirección de subred para un host con dirección IP 201.100.5.68/28? 201.100.5.0 201.100.5.32 201.100.5.64 201.100.5.65 201.100.5.31 201.100.5.1
4.
Teniendo Teniendo una máscara máscara de subred de 255.255.255. 255.255.255.224, 224, cual de las siguientes siguientes
direcciones pueden ser asignadas a los host de la red? 15.234.118.63 92.11.178.93 134.178.18.56 192.168.16.87 201.45.116.159 217.63.12.192 5.
Cuánta Cuántass subre subredes des usable usabless y cuánto cuántoss host host usable usabless por por subred subred resulta resultan n de la
dirección de red 201.105.13.0 subneteada con una máscara de /26? 64 subredes y 4 hosts 4 subredes y 64 hosts 2 subredes y 62 hosts 62 subredes y 2 hosts Ejercicios direccionamiento IP, creados y propuestos por alumnos de la sección 3 1.- Determine a qué red pertenecen estas direcciones IP: 192.168.5.200/24 192.168.5.152/24 2.- Transforme de número decimal a numero binario las siguientes mascaras: /24 /16 /25 Constanza Rebolledo 3.- Determine a que red pertenece la IP. 192.168.5.100/21= Denisse Monsalves 30
192.168.5.102/22= Denisse Monsalves 4.- Transformar de binario a decimal 1.- 11000000.10101000.00000011.11111111 2.- 11000000.10101000.00000000.11111101 3.- 11000000.10101000.00000101.11111100 Denisse Monsalves 5- 192.168.0.1/16 Convertir la ip y la máscara de red a binario- Deysi Vergara 2- /26 y /16 Convertir a numero binario- Deysi Vergara 7- Transformar de binario a decimal 11000000.10101000.00000000.00000101 Deysi Vergara 8.- Determine a qué Red pertenece la siguiente IP 255.168.30.64 /24 255.168.64.0 192.90.10.253 /16 192.90.0.0 192.168.3.158 /26 192.168.3.128 Cristian Zambrano 9.- convertir las siguientes IP a numero Binario 192.168.5.1
11000000.10101000.00000101.00000001
192.254.128.5 11000000.11111110.10000000.00000101 Cristian Zambrano 10.- Convertir los Siguientes números binarios a número decimal. 11000000.10100000.00001011.00000011 11000000.10100011.01000100.00001111 Daniel Neira 11.- Determinar mascara /8 y /24 en números decimal y binario 12.- Convertir a decimales 11111111.11011101.10010010.00000000 11100111.11111111.00010111.11111111 13.- Cuántos Cuántos host están disponibles:(Carlos disponibles:(Carlos Moraga) 192.168.6.0/24 Con proxy 192.168.6.6 192.168.120.0/ 24
31
14.- Determinar en código binario la siguiente IP: 194.120.24.0/16 195.11.1.0/24 17.- Convertir las siguientes máscaras a binario y a formato / -255.255.255.0 -255.255.243.0 -255.247.0.0 Hemir roa = ) -255.0.0.0 Jorge Cuevas Estrada :D 18.- Cuántos Bits están disponibles para Red y para Host En las siguientes máscaras de Red /16 /26 /15 /10 19.- Representar en decimal los siguientes números binarios: 11111111.11111111.00000000.00000000 11100101.00011010.00001100.11111111 11111111.00001010.00000000.00000000 20.- Convertir a formato binario esta máscara de red .-255.255.255.0 21.- ¿Cuántos host están disponibles en una máscara de 24? Edder Rodriguez :) Rolando Villagran 22.- Identificar si las siguientes IP son de host, red o broadcast 195.162.1.0 / 24 ….125.162.1.00000000 = RED 195.162..1.255/ 24 …...195.162.1.11111111= BROADCAST 23.23.- Determi Determine ne si 192.10 192.108.6 8.60.1 0.170/ 70/22 22 es IP de Red, Red, Broadc Broadcast ast o Host. Host. Identi Identifiq fique ue dirección de Red y Broadcast en base a la dirección entregada. 24.-
Transforme
de
Decimal
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172.196.7.143/18.Representar en Binario la Mascara Mascara de Red. By: Grace Muñoz Artigas.
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Conclusión: Al finalizar nuestra unidad podemos observar un mayor dominio en los contenidos de redes de datos, topologías, confección de cableados, análisis de subredes, realización de pruebas básicas de la red. Con la metodología de construir una idea generalizada para luego entrar con la parte teór teóric ica a espe especí cífifica ca de una una mate materi ria. a. Abso Absorb rbie iend ndo o de mejo mejorr mane manera ra los los nuev nuevos os contenidos. Para concluir podemos decir que los cimientos básicos de una red han sido captados de la mejor manera posible.
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