ESCUELA DE INFORMÁTICA SISTEMA OPERATIVO EN RED EL

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SISTEMA OPERATIVO EN RED
EL MODELO OSI
La Organización Internacional de Estándares ISO (organismo internacional que reúne mas de 100
países), elaboró un modelo OSI modelo de interconexión de sistemas abiertos, también
llamado OSI (en inglés open system interconnection); con el fin de facilita lar conexión de una
gran variedad de elementos que pueden hacer parte de una red.
Este modelo basa su estudio, en la separación de la estructura de una red, en 7 capas. Estas
capas simulan las diferentes fases por las que tienen que pasar los datos de un dispositivo a otro
durante una comunicación. Estas capas son:
1. La capa física: se encarga de las
conexiones físicas de una red, ya sean medios
guiados y no guiados, por ejemplo: el cable o la
señal, la tarjeta de red, la transmisión de bits por el
medio, entre otras cosas.
2. La capa de enlace de datos: aquí se hace
el direccionamiento físico, la topología, la detección
de errores y la distribución de los datos.
Se
establecen normas confiables para la comunicación
3. La capa de red: aquí se identifica el tipo de
enrutamiento que puede tener una o varias redes.
El objetivo de esta capa es hacer que los datos
lleguen desde el origen hasta el destino,
independiente de la red que se use y si el emisor o
el receptor, están conectados al tiempo.
4. La capa de transporte: se encarga de
hacer el transporte de los datos del computador
origen, hasta el computador destino.
5. La capa de sesión: esta capa mantiene el
enlace establecido entre los computadores para
trasmitir un mensaje; es decir, una vez un
computador empiece a trasmitir, esta capa debe
mantener el enlace, independiente de qué tipo de
red tenga.
6. La capa de presentación: esta capa se
dedica a asegurar que una vez recibido el mensaje,
éste pueda ser leído por el usuario que lo necesita,
independiente del idioma o la plataforma en el que
se construyó. Se dedica a la sintaxis y semántica
del mensaje.
7.
La capa de aplicación: esta capa entrega
la facilita de poder acceder desde un computador de la red, a los servicios que otros ofrecen
(impresoras, bases de datos, sitios web); se aclara que para el usuario esto es transparente, él
sólo opera un programa o aplicativo que a su vez, opera con la capa de aplicación.
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DE UNA RED
Las redes están formadas por una serie de
elementos que varían de acuerdo al tipo de red
que se esté configurando.
Ilustración 1: Elementos de una red
Ilustración 2: Componentes de una red
Adicionales a los típicos computadores, tarjetas de red, cableado, recursos y software, se incluyen
los siguientes dispositivos:
LOS REPETIDORES
Cuando las distancias entre los nodos de una red son muy elevadas los efectos de la atenuación
resultan siendo intolerables, es necesario entonces utilizar dispositivos que restauren la señal a su
estado original. Los repetidores son dispositivos encargados de regenerar la señal entre los dos
segmentos de red que interconectan, extendiendo de esta forma su alcance.
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Su funcionamiento es el siguiente: toman la señal que circula por una red y la propagan sin
efectuar ningún tipo de traducción o interpretación de dicha señal. Su efecto sobre el retardo de
propagación de la señal es mínimo.
Dos cables unidos por un repetidor se ven como un mismo cable. Por ello, sobre ambos debe ir el
mismo tipo de red de área local, puesto que los nodos de ambos segmentos pertenecen a la
misma red. Sin embargo, los cables que unen sí pueden ser diferentes, por ejemplo coaxial y fibra
óptica.
LOS PUENTES
Un puente es un dispositivo que conecta dos
redes de distintas topologías y protocolos a
nivel de enlace, por ejemplo una red Ethernet y
una Token-Ring.
Las funciones de un puente son:

Dividir una red de área local en dos
subredes. Cuando una red de área local
se hace demasiado grande, en cuanto a
número de nodos, debe ser dividida
para que su rendimiento sea mejor.

Interconectar dos redes de área local, pudiendo tener protocolos de nivel de enlace o
medios de transmisión distintos. Como puede ser la interconexión de una red inalámbrica a
una de cable o una red Ethernet a otra Token Ring.
Controlar las tramas defectuosas.

Independientemente del objetivo por el que se haya
conectado el puente a la red su funcionamiento será
siempre el mismo. Básicamente los puentes reciben
todos los paquetes enviados por cada red acoplada a él, y
los reenvían selectivamente entre las redes de área local,
utilizando sólo las direcciones MAC (de enlace) para
determinar donde retransmitir cada paquete. Los puentes
reenvían sólo aquellos paquetes que están destinados a
un nodo del otro lado del puente, descartando (filtrando)
aquellos que no necesitan ser retransmitidos o hayan
detectado que son defectuosos.
Uno de los problemas fundamentales de las redes de computadores es el excesivo tráfico que en
ellas se genera. Cuando el tráfico es muy alto se pueden producir colisiones que, ralentizarían
mucho la comunicación.
Mediante la división del segmento de red en dos, y su conexión por medio de un puente, se
reduce el tráfico general en la red, ya que éste mantendrá aislada la actividad de la red en cada
segmento. Además, al tener dos redes de área local más pequeñas, el dominio de colisión,
también disminuye. De esta forma se consigue que el riesgo de colisión sea menor.
LOS CONMUTADORES
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Un conmutador, también denominado switch, es un dispositivo que permite la interconexión de
redes de área local a nivel de enlace. A diferencia de los puentes, los conmutadores sólo permiten
conectar redes que utilicen los mismos protocolos a nivel físico y de enlace. Su principal función es
segmentar una red para aumentar su rendimiento.
Filtran y dirigen tramas entre los segmentos
de la red de área local proporcionando un
ancho de banda dedicado: forman un circuito
virtual entre el equipo emisor y el receptor,
y disponen de todo el ancho de banda del
medio durante la fracción de segundo que
tardan en realizar la transmisión.
La función de un switch consiste en tomar la dirección MAC de una trama de datos y, en función
de ella, enviar la información por el puerto correspondiente. En comparación con el hub, actúa
más inteligentemente ya que filtra el tráfico y tiene capacidad de reconocimiento. Los datos
pueden conducirse por rutas separadas, mientras que en el hub, las tramas son conducidas por
todos los puertos.
LOS ENCAMINADORES
El encaminador, también denominado router, es un dispositivo
que permite interconectar redes que operan con una capa de
red diferente. Como funciona a nivel de red los protocolos de
comunicación en los niveles superiores, a ambos lados del
encaminador, deben ser iguales.
En una red de área extensa, cualquiera de las estaciones
intermedias en la transmisión de un mensaje se considera un
encaminador. Por ello, al recibir un paquete, debe extraer de
éste la dirección del destinatario y decidir cuál es la mejor
ruta, a partir del algoritmo y tabla de encaminamiento que
utilice. Además un encaminador dispone de sus propias
direcciones a nivel de red.
Un encaminador necesita de una serie de parámetros básicos para que pueda funcionar
correctamente, como son:

Direcciones de los puertos y redes a las que está conectado.
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


Algoritmos de encaminamiento que va a utilizar.
Tablas de encaminamiento estáticas para configurar rutas fijas en la red.
Adicionalmente puede configurarse para el filtrado de los paquetes, proporcionando así
mayor seguridad a la red, en este caso actúa como lo que se denomina cortafuegos o
firewall.
LAS PASARELAS
El concepto de pasarela, también denominada gateway, es quizás algo abstracto. Básicamente es
un sistema de hardware o software que permite interconectar redes que utilizan arquitecturas
completamente diferentes con el propósito de que intercambien información.
Una pasarela es, por ejemplo, un enrutador que dirige el tráfico desde una estación de trabajo a
la red exterior que sirve las páginas Web. En el caso de acceso telefónico, la pasarela sería el ISP
(proveedor de servicios de Internet) que conecta el usuario a Internet.
Normalmente una pasarela se diseña utilizando un computador personal dedicado, con varias
tarjetas de red y programas de conversión y comunicación. Debe tener la capacidad suficiente
para acoplar velocidades entre las líneas, realizar conversiones de protocolo y optimizar la
ocupación de las redes.
A cambio de toda esta funcionalidad y flexibilidad, el retardo de propagación para una trama que
atraviesa una pasarela es mucho mayor que el experimentado en el caso de otros dispositivos.
EL CORTAFUEGO O FIREWALL
Es un sistema que previene el uso y el acceso de personal no autorizado a una red
Los cortafuegos pueden ser software, hardware, o una combinación de ambos. Se utilizan con
frecuencia para evitar que los usuarios desautorizados de Internet tengan acceso a las redes
privadas conectadas con Internet, especialmente intranets.
Todos los mensajes que entran o salen de la Intranet pasan a través del cortafuegos, que
examina cada mensaje y bloquea los que no cumplen los criterios de seguridad especificados.
Es importante recordar que un cortafuegos no elimina problemas de virus del computador, sino
que cuando se utiliza conjuntamente con actualizaciones regulares del sistema operativo y un
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buen software antivirus, añadirá cierta seguridad y protección adicionales para tu computador o
red.
Cortafuegos de hardware
Los
cortafuegos de hardware proporcionan una
fuerte protección contra la mayoría de las
formas de ataque que vienen del mundo
exterior y se pueden comprar como producto
independiente o en routers de banda ancha.
Desafortunadamente, luchando contra virus,
gusanos y Troyanos, un cortafuegos de
hardware puede ser menos eficaz que un
cortafuegos de software, pues podría no
detectar gusanos en emails.
Cortafuegos de software
Para usuarios particulares, el cortafuegos más utilizado es un cortafuego de software. Un buen
cortafuegos de software protegerá tu computador contra intentos de controlar o acceder a tu
computador desde el exterior, y generalmente proporciona protección adicional contra los
troyanos o gusanos de E-mail más comunes.
La desventaja de los cortafuegos de software es que protegen solamente al computador en el que
están instalados y no protegen una red.