INSTITUTO POLITECNNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

INSTITUTO POLITECNNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO
DE REDES LAN
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN COMUNICACIONES Y
ELECTRÓNICA PRESENTAN:
Mauricio Manríquez Arreola
Jorge Alberto Rivera Flores
José Martín Juárez Hernández
MEXICO D.F. ________________________________________ 2003
INSTITUTO POLITECNNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL
DISEÑO DE REDES LAN
Introducción
Capitulo. 1. Principios Basicos de las redes
Capitulo. 2. Componentes de una red de Datos
Capitulo. 3. Tecnologías de Transmisión
Capitulo. 4 LAN Conmutadas
Capitulo. 5 Operación y Servicios de Redes de Datos
Conclusiones y Tendencias Tecnólogicas
OBJETIVO:
ESTAESTABLECER LAS BASES QUE NOS PERMITAN CONOCER DE
FORMA CLARA Y CONSISA EL FUNCIONAMIENTO DE LAS REDES Y
SU
APROVECHAMIENTO
PARA
LA
OPTIMIZACION
DE
LOS
RECURSOS.
MEXICO D.F. ________________________________________ 2003
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
CONTENIDO
Pag.
Introducción
Presentación
Capitulo. 1. Principios Basicos de las Redes
1.1 Historia ........................................................................................ 8
1.2 Modelo de Referencia ISO / OSI............................................... 11
1.3 TCP/IP Historia .......................................................................... 12
1.3.1 ¿Qué es TCP/IP? ............................................................. 13
1.3.2 Características de TCP/IP ................................................ 14
1.3.3 Modelo OSI ....................................................................... 15
1.3.4 Conectividad con Ambientes Heterogéneos .................... 16
1.4 Redes de Computadoras de Área Local (LAN) ........................ 18
1.5 Redes de Área Amplia (WAN) .................................................. 21
Capitulo. 2. Componentes de una red de Datos
2.1 ¿Qué es una red de datos? ...................................................... 24
2.2 Evolución del cableado estructurado…………………………….25
2.3 Conceptos y características del cableado estructurado……….27
2.3.1 Subsistema de Administración ......................................... 30
2.3.2 Subsistema de Distribución de Campus .......................... 33
2.3.3 Subsistema de Distribución de Edificio ............................ 33
2.3.4 Subsistema de Cableado Horizontal ................................ 35
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
2.4 Medios de Transmisión ............................................................. 43
2.5 Elementos de Conectividad ...................................................... 53
2.5.1 Tipos de Conectividad ...................................................... 53
2.6 Normas y Estándares ................................................................ 58
…………………………………59
2.6.1 Cableado Estructurado ..
2.7 Pruebas de verificación y control ……………………………....62
Capitulo. 3. Tecnologías de Transmisión
3.1 Modelos de Comunicación ........................................................ 67
3.2 Topologías de redes LAN.......................................................... 72
3.2.1 Enlace de Datos para Internet SLIP Y PPP .................... 74
3.2.2 Protocolos de Acceso Múltiple.......................................... 83
3.3 Estándares IEEE 802 .............................................................. 85
3.4 Protocolos de Red ..................................................................... 96
Capitulo. 4 LAN Conmutadas
4.1 Conmutación (Switching) ....................................................... 104
4.1.1 Transparent Bgridgin [ TB ] ............................................. 105
4.1.2 Source Routing Bridging [ SRB ] .................................... 106
4.1.3 Source Routing Transparent Bridging ............................ 107
4.1.4 Translational Bridges ...................................................... 107
4.2 Tecnologías de red Basadas en Switching ............................. 112
4.2.1 ATM En Ambiente Locales ............................................. 118
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Capitulo 5 Operación y Servicios de Redes de Datos
5.1 Concepto de Internetworking ................................................. 124
5.2 Funciones de IP ..................................................................... 126
5.2.1 Direccionamiento IP ....................................................... 127
5.2.2 Subredes y Direcciones IP ............................................ 129
5.3 Ruteo ...................................................................................... 129
5.3.1 El Proceso de Enrutamiento .......................................... 132
5.4 Seguridad en redes ................................................................ 135
5.4.1 Tecnicas de Seguridad .................................................. 137
5.5 Servicios Proxy ....................................................................... 141
5.5.1 Web Proxy Server .......................................................... 142
5.6 Gestión de Redes con SNMP ................................................ 143
5.6.1 Estructura de Mensajes SNMP...................................... 146
5.6.2 Sistema de Gestión........................................................ 147
5.7 nternet .................................................................................... 148
Concluciones y Tendencias Tecnólogicas ........................................ 152
Glosario
Bibliografía
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
INTRODUCCION
Los equipos electrónicos que ejecutan tareas que van desde la computación
y el desarrollo de la seguridad hasta el control ambiental pueden generar
mayores beneficios al formar parte de sistemas integrados. Las ventajas de
tener una serie de dispositivos individuales trabajando en forma conjunta
crecen a medida que su cantidad se multiplica. Al mismo tiempo, el reto de
poder brindar los enlaces necesarios también aumenta. Las redes
constituyen
sistemas coherentes de
interconexión
entre
dispositivos
separados que permiten compartir información y recursos tales como
servidores, estaciones de trabajo y periféricos. Una red debidamente
diseñada e implementada puede brindar la rapidez y confiabilidad de
comunicación que resulta esencial para todo sistema eficiente. Las redes
también deben cumplir una serie de estándares nacionales e internacionales
aceptados y además ser capaces de evolucionar de acuerdo a las
necesidades cambiantes en los negocios. El drástico crecimiento que se
refleja en el uso de las computadoras ha centrado la atención en las redes y
su cableado. En los lugares donde el teléfono constituía la única fuente de
preocupación, ahora las grandes empresas se encuentran con la necesidad
de manejar los complejos y siempre cambiantes requerimientos que plantean
los sistemas de computación e información. En el pasado, lo común era que
las PC´s operaran en forma aislada, mientras que hoy día, la gran mayoría
de las PC´s que se utilizan en las oficinas forman parte de las Redes de Área
Locales (LAN), que les permite trabajar juntas en forma productiva.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Para las organizaciones que ya cuentan con sofisticados sistemas de
computación, las cosas también están cambiando. El paso del mainframe y
microcomputadoras tradicionales a los sistemas cliente/servidor implica la
necesidad de reemplazar las redes propietarias por sistemas abiertos.
Además, el uso de las redes se amplía hacia nuevas áreas. Muchas
empresas enfrentan, por primera vez, la necesidad de desarrollar estrategias
de cableado que tomen en cuenta la seguridad de la red y los sistemas de
manejo de los edificios, así como vídeo conferencias, los sistemas de
información tipo multimedia y las nuevas aplicaciones de Comercio. El rol de
las redes, al tomar tal amplitud, hace imprescindible que todos los niveles de
la compañía tengan ciertos conocimientos sobre el tema.
Cada vez se hace más difícil estimar la capacidad necesaria de la red,
debido a la naturaleza limitante e impredecible de los requerimientos del
ancho de banda asociado a las tecnologías actuales, tales como el acceso a
Internet, el correo electrónico (y sus archivos anexos), el acceso en tiempo
real a vídeos y demás medios audiovisuales, así como las transferencias de
archivos.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
PRESENTACION
Uno de los logros mas grandes alcanzados por la tecnología en el siglo XX
fue la obtención, procesamiento y distribución de la información. Las
empresas que tienen éxito, en gran medida lo deben al uso de la tecnología
de la información. Ellas han optimizado sus procesos en la toma de
decisiones en tiempos cortos. Con ello se anteponen a sus competidores
colocándose como líderes en sus mercados. El cambio tiene que ser
constante y siempre pensando en el futuro para anteponerse a la
competencia.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Capitulo 1
Principios Basicos de las Redes
En este capitulo se conocerán los antecedentes de las redes LAN así como
sus estructura y funcionamiento de TCP/IP y el modelo OSI.
1.1 Historia
Después de la aparición de las primeras PC´s se inició una carrera
tecnológica sin precedente en el área de la electrónica digital aplicada a
computo, aparece la arquitectura XT que es una arquitectura de 8 bits, para
la cual IBM ya había definido estándares que posteriormente haría públicos,
permitiendo así el nacimiento de empresas dedicadas a la fabricación de
PC´s y dispositivos periféricos compatibles.
La arquitectura XT se basa inicialmente en el microprocesador Intel 8088 y
posteriormente en el 8086. Así también los desarrolladores de software
empiezan a incursionar en el nuevo mercado construyendo aplicaciones que
funcionen sobre el nuevo sistema operativo que se convertiría en un
estándar: MSDOS.
La creciente demanda del nuevo mercado y su rápida penetración llevan a
Intel a desarrollar un nuevo procesador el 80286 que introduce una
frecuencia de operación mas alta.
Como MSDOS no puede aprovechar las características avanzadas del 80286
es necesario crear una nueva forma de interactuar con la nueva arquitectura
sin perder compatibilidad con todas las aplicaciones anteriores diseñadas
para MSDOS.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Por lo que aparece en el mercado Microsoft el cual desarrolla Windows, un
ambiente operativo que permite la interacción gráfica con el usuario, es
compatible con las aplicaciones anteriores que corren bajo MSDOS y abre la
puerta a nuevos desarrollos de software.
Se lanza al mercado el nuevo procesador 80386 cuya característica principal
es su capacidad de proceso a 32 bits, lo cual rebasa todos los limites
imaginables en aquel entonces al anexar un co-procesador matemático en el
mismo Chip. Esto abrió la posibilidad de que empresas como SCO tomaran
muy en serio la posibilidad de desarrollar un sistema UNIX para plataforma
Intel.
Sobre el 386 se opta por integrar el 386 con su co-procesador matemático y
una pequeña cantidad de “memoria intermedia de acceso rápido”
denominada Memoria Cache, en un solo chip, al que se le llamo 80486. Los
costos también eran importantes, así que posteriormente se lanzo al
mercado el 486SX el cual es idéntico al 486 natural con la diferencia de que
el co-procesador matemático esta deshabilitado y tenia un precio mas bajo.
Es en esta época que en México empieza a oírse hablar de la INTERNET y
sus aplicaciones como el navegador Netscape e Internet Explorer. Intel
desarrolla el procesador catalogado como 80586, comercialmente conocido y
registrado como Intel Pentium.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Previo a la desaparición de MSDOS, Microsoft anuncia el lanzamiento
mundial de Windows 95, el nuevo sistema operativo es ya de 32 bits, además
de que aprovecha las capacidades de los procesadores y presenta una
mejora con respecto a sus antecesores, permite compatibilidad hacia atrás,
aunque las primeras versiones contienen errores, el sistema se torno estable
después de un par de versiones de prueba, Las versiones de Windows 98 y
2000 ofrecen entre otras cosas una interfaz gráfica orientada a ofrecer
servicios del sistema operativo y red a través de un sistema de navegación
tipo internet.
La guerra de los procesadores continua, hasta la fecha, el Pentium PRO,
Pentium II y Pentium III así como el Intel Celeron y el Pentium MMX son
adecuaciones de mejora continua con el fin de abandonar la compatibilidad
hacia las viejas bases del computo personal y adecuarse a las nuevas
tendencias tecnológicas y necesidades de proceso en gran
Se prevé que esta evolución será constante y de transiciones aun más
rápidas durante el siglo XXI, aunque la pesada piedra de la compatibilidad
con MSDOS y el modo real del 8088 aun sigue latente hasta nuestros días.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
1.2 Modelo de Referencia ISO / OSI
Modelo OSI
En 1979, ISO definió su Modelo de Arquitectura de Red OSI (Open Systems
Interconnection: Interconexión de Sistemas Abiertos). Este modelo fue
adoptado en 1980 por la CCITT en su recomendación X.200 La
comunicación entre datos comprende 2 aspectos principales:
•El Transporte: Involucra todas las funciones relacionadas con la
transferencia de datos entre dos usuarios finales.
•La Manipulación de Datos: Los datos deben ser liberados en una forma
inteligible. En algunos casos los datos deben ser convertidos.
Estos aspectos se dividieron en sub-funciones denominadas capas.
Las 7 capas del Modelo OSI
El modelo OSI comprende 7 funciones, representadas por 7 capas o niveles
en la arquitectura de la red (ver figura 1-1)
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
En la parte inferior se encuentra el enlace físico entre ambos usuarios y en la
parte superior se encuentran los usuarios finales con sus peticiones de
comunicación de datos y sus datos.

Cada capa cumple una función específica y para la ejecución de sus
funciones asume que las capas inferiores o superiores, según sea el
flujo de la información, han realizado su función correctamente.
1.3 TCP/IP Historia
Es un conjunto de protocolos diseñado para la comunicación entre
computadoras de tal modo para que estas compartan recursos en un
ambiente de red.
También se le conocen con el nombre de Suite de
Protocolos TCP/IP.
TCP/IP surge como la solución de integración para múltiples plataformas
dentro del proyecto ARPANET (red creada como apoyo a investigación para
proyectos militares avanzados).
En 1970 se lograron enlazar entre sí 4 universidades: Stanford, UCLA, UCSB
y la Universidad de Utah.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Posteriormente en 1973 la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada
para la Defensa (DARPA) en EUA inicia un proyecto en forma, que pretendió
encontrar tecnologías que permitieran la transmisión de paquetes de datos
entre redes que usarán diferentes tecnologías y protocolos, este proyecto
buscaba la interconexión de redes de datos. Tal proyecto tuvo como frutos un
conjunto de protocolos de comunicación y servicios conocidos como TCP/IP,
de tal manera que estos funcionan como un estándar de comunicaciones en
lo que ahora conocemos como la Internet (La Red de Redes).
1.3.1 ¿Qué es TCP/IP?
En 1973, la DARPA inició un programa de investigación de tecnologías de
comunicación entre redes de diferentes características. El proyecto se
basaba en la transmisión de paquetes de información, y tenia por objetivo la
interconexión de redes. De este proyecto surgieron dos redes: Una de
investigación, ARPANET, y una de uso exclusivamente militar, MILNET. Para
comunicar las redes, se desarrollaron varios protocolos: El protocolo de
Internet y los protocolos de control de transmisión. Posteriormente estos
protocolos se englobaron en el conjunto de protocolos TCP/IP.
En 1980, se incluyo en el UNIX 4.2 de BERKELEY, y fue el protocolo militar
standard en 1983. Con el nacimiento en 1983 de INTERNET, este protocolo
se popularizo bastante, y su destino va unido al de Internet. ARPANET dejo
de funcionar oficialmente en 1990.
13
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Dichos protocolos a su vez agrupan a docenas de protocolos, que
implementan funciones a todos los niveles de las capas OSI excepto el físico
(ver figura 1-2).
Fig. 1-2
1.3.2 Características de TCP/IP
Algunos de los motivos de su popularidad son:
 Independencia del fabricante.
 Soporta múltiples tecnologías.
 Es Ruteable.
 Puede funcionar en máquinas de cualquier tamaño.
 Estándar de EEUU desde 1983.
 Otorga acceso a Internet.
 La arquitectura de un sistema en TCP/IP tiene una serie de metas:
 La independencia de la tecnología usada en la conexión a bajo nivel y
la arquitectura de la computadora.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
 Conectividad Universal a través de la red.
 Reconocimientos de extremo a extremo.
El modelo básico en Internet es el modelo Cliente/Servidor. El Cliente es un
programa que le solicita a otro que le preste un servicio. El Servidor es el
programa que proporciona este servicio.
La arquitectura de Internet esta basada en capas.
Esto hace más fácil implementar nuevos protocolos.
El conjunto de protocolos TCP/IP, al estar integrado plenamente en Internet,
también dispone de este tipo de arquitectura. El modelo de capas de TCP/IP
es algo diferente al propuesto por ISO (International Standard Organization)
para la interconexión de sistemas abiertos (OSI)..
1.3.3 Modelo OSI
El modelo OSI no es un protocolo de comunicaciones. El modelo OSI
proporciona el marco conceptual que debe observar todo protocolo para
poder
lograr
la
comunicación
entre
dos
equipos.
Hablando
de
comunicaciones un protocolo es un conjunto de reglas y convenciones que
define el modo en que las computadoras, dispositivos y sistemas
intercambian información por medio de una transmisión de red.
15
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
En 1978, la Organización Internacional de Estándares (ISO) publicó un
conjunto de especificaciones que describían una arquitectura de red para
conectar dispositivos diferentes. En 1984 se revisó nuevamente y le llamó
Modelo de referencia para interconexión de sistemas abiertos. Actualmente
cualquier fabricante de dispositivos de red basa la fabricación de sus
productos en el modelo de referencia OSI.
OSI es un modelo conceptual dividido en siete capas, cada una de ellas con
funciones de red particulares.
Las capas del modelo son las siguientes:
 Capa de Aplicación.
 Capa de Presentación.
 Capa de Sesión.
 Capa de Transporte.
 Capa de Red.
 Capa de Enlace de datos.
1.3.4 Conectividad con Ambientes Heterogéneos
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCP/IP debe tenerse en
cuenta la arquitectura que ellos proponen para comunicar redes. Tal
arquitectura ve como iguales a todas las redes a conectarse, sin tomar en
cuenta el tamaño de ellas, ya sean locales o de cobertura amplia.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Define que todas las redes que intercambiarán información deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados
con dispositivos de comunicación); a tales computadoras se les denomina
compuertas, pudiendo recibir otros nombres como ruteadores o puentes.
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre sí ellas
deben estar identificadas con precisión Este identificador puede estar
definido en niveles bajos (identificador físico) o en niveles altos (identificador
lógico) dependiendo del protocolo utilizado. TCP/IP utiliza un identificador
denominado dirección Internet o Dirección IP, cuya longitud es de 32 bits. La
Dirección IP identifica tanto a la red a la que pertenece una computadora
como a ella misma dentro de dicha red.
Gracias a las características del TCP/IP de seguridad, confiabilidad,
rentabilidad, ruteabilidad y su acceso a Internet, se dice que el TCP/IP es
multiplataformas y trabaja en ambientes heterogéneos (ver figura 1-3).
Fig 1-3
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Relación Entre TCP/IP Y El Modelo OSI
TCP/IP no considera oficialmente el nivel físico como componente específico
de su arquitectura y tiende a agrupar el nivel físico con el nivel de red. Los
protocolos que operan en los niveles más bajos con referencia al modelo OSI
son:

ARP (Address Resolution Protocol): Se encarga de convertir las
direcciones IP en direcciones de Red física que puedan ser utilizadas
por los manejadores, esto a través de tablas de direcciones ARP.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Se utiliza al momento
de la inicialización de las computadoras para que estas, enviando un
mensaje con su dirección de red física obtengan de un servidor RARP
su dirección IP correspondiente.
TCP/IP no especifica ningún tipo de protocolo o función en la capa de enlace
de datos.
1.4 Redes de Computadoras de Área Local (LAN)
Las Redes de Área Local, generalmente llamadas LAN (Local Area Network),
son redes de propiedad privada dentro de un solo edificio.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Se usan ampliamente para conectar computadoras personales PC´s y
estaciones de trabajo en oficinas de compañías y fábricas con el objeto de
compartir recursos (por ejemplo: impresoras, capacidad de almacenamiento,
dispositivos de comunicaciones) e intercambiar información entre usuarios.
Las LAN se distinguen de otro tipo de redes por tres características:
1) Su infraestructura
2) Su direccionamiento
3) Su topología
Las LAN están restringidas por la infraestructura, lo cual significa que sus
tiempos de retransmisión están limitados y son conocidos y por lo tanto
pueden ser controlados en base a diseños adecuados de la red.
Las LAN a menudo usan una tecnología de transmisión que consiste en un
cable sencillo, compartido al cual están conectadas todas las máquinas, con
sistemas de difusión (Broadcasting).
Las LAN tradicionales operan a velocidades que van de los 10 a los 100
Mbps (Mega Bits por Segundo) y actualmente nuevas LAN ya se están
implementando a velocidades del orden de los Gbps (Giga Bits por
Segundo).
Algunos de los dispositivos que utilizan las redes de área local para
conectarse son: (ver figura 1-4).
19
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Fig. 1-4
Formando asi diferentes Tecnologias como se muestra (ver figura 1-5).
Fig 1-5
20
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
1.5 Redes de Área Amplia (WAN)
Una red de Área Amplia o WAN (Wide Area Network), se extiende sobre un
área geográfica extensa, a veces un país o un continente, contiene una
colección de máquinas dedicadas a ejecutar programas de aplicación de
usuario.
Las Hosts están conectadas por una Subred de Comunicación o
simplemente Subred. El trabajo de la Subred es conducir mensajes de una
Host a otra. La separación entre los aspectos exclusivamente de
comunicación de la red (la Subred) y los aspectos de las aplicaciones (las
Hosts) simplifican enormemente el diseño total de la red.
En muchas redes de área amplia, la subred tiene dos componentes distintos:
las líneas de transmisión y los Elementos de Conmutación

Las Líneas de Transmisión, también llamadas: circuitos, canales o
troncales, mueven bits de un nodo a otro.
Los Elementos de Conmutación son dispositivos especializados que
conectan dos o más líneas de transmisión. Cuando los datos llegan por una
línea de entrada, este elemento debe escoger una línea de salida para
reenviarlos. Estas máquinas se pueden denominar: nodos conmutadores de
paquetes, sistemas intermedios, centrales de conmutación de datos y
Enrutadores (Router´s). (ver figura 1-6).

21
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Conexión de diferentes LAN´s para formar una WAN (ver figura 1-7).
Fig 1-7
22
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Resumen Capitulo 1
Como se vio en este capitulo pudimos conocer
un poco mas sobre las características del
modelo OSI, así como del TCP/IP; corroborar
que en la actualidad se utiliza mas el modelo
TCP/IP que el modelo OSI, aunque el modelo
OSI es más completo, el modelo TCP/IP es
considerado ya casi como un estándar.
También se dio una breve reseña de lo que es
una red LAN y una red WAN, que más adelante
veremos los elementos que se utilizan para su
conexión.
23
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
CAPITULO 2 COMPONENTES DE UNA RED DE DATOS
En este capitulo se conocerán los tipos de cableado usos en la red y sus
diferentes clasificaciones y estandares.
2.1 ¿ Qué Es Una Red De Datos ?
La combinación de las telecomunicaciones y computadoras ha sido la base
para la organización actual de los sistemas computacionales, una colección
interconectada de computadoras autónomas, que comparten recursos,
especialmente la información (los datos), proveen la confiabilidad: más de
una fuente para los recursos, además de tener una escalabilidad de los
recursos entre ellas, conforman el concepto más importante en estos
tiempos: RED DE DATOS.
Una de las mejores definiciones sobre la naturaleza de una RED DE DATOS
es la de identificarla como un sistema de comunicaciones entre
computadoras. Como tal, consta de un soporte físico que abarca cableado y
placas adicionales en las computadoras, y un conjunto de programas que
forma el sistema operativo de red.
En este capítulo podremos analizar una factor medular de las redes, EL
CABLEADO ESTRUCTURADO DE UNA RED DE DATOS, empezando por la
importancia que conforman toda una gama de materiales que se utilizan para
llegar a ser una red confiable y sobre todo con una garantía de crecimiento
de la red en un futuro, para tener más productividad en una corporación.
24
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Las redes ha evolucionado y también sus componentes, teniendo una serie
de equipos, materiales de conectividad, accesorios, pero sobre todo el medio
de transmisión (cableado), y todo esto teniendo características diferentes
regidas por estándares y normas para una mejor funcionalidad y
administración; que desarrollaremos a continuación más detalladamente,
para una mejor compresión de cada tema.
2.2 EVOLUCIÓN DEL CABLEADO ESTRUCTURADO
Haciendo una breve reseña histórica, la evolución del cableado estructurado
de redes de datos ha sido complicada. El continuo desarrollo de las
comunicaciones ha llevado en numerosas ocasiones a la existencia de
cableados específicos para cada sistema de comunicación, de forma que un
nuevo sistema de información o telefonía implicaba un nuevo tipo de cable o
topología. El espacio necesario en las canalizaciones podía estar
completamente colapsado por sistemas anteriores, debiendo en este
supuesto realizarse nuevas obras de acondicionamiento para dotar al
cableado específico solicitado acceso a los puestos finales.
Para resaltar esta evolución del cableado estructurado dentro de las redes,
es necesario tener en cuenta que el tiempo de vida medio de un sistema de
cableado es de 15 a 20 años, período a lo largo del cual han podido variar
imprevisiblemente las necesidades originales de una empresa.
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Hace algunos años los problemas de los sistemas de comunicación
demandaban mucho tiempo en reparación, los cambios adicionales o
movimientos eran bastantes complicados, además para agregar un
componente a la red, se tenía que añadir cable o tirar el sistema para
realizarlo, generando pérdidas tanto económicas como productivas.
La solución finalmente a todos esos factores y contratiempos sin necesidad
de cambios grandes, fue el desarrollo de los sistemas de Cableado
Estructurado.
Un sistema de cableado da soporte físico para la transmisión de las señales
asociadas a los sistemas de voz, telemáticos y de control existentes en un
edificio o conjunto de edificios (campus). Para realizar esta función un
sistema de cableado incluye todos los cables, conectores, switches, módulos,
etc. necesarios.
El cableado constituye un componente clave en todo sistema de redes, de
manera que quienes toman las decisiones deben estar dispuestos a
asignarle hasta un 15% del costo total del sistema. Las fallas de un cableado
mal diseñado, o mal implementado, son muy comunes y costosas; por lo
tanto, la inversión en un cableado de alta calidad y un buen diseño de red
está plenamente justificada.
26
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
2.3 CONCEPTOS Y CARACTERÍSTICAS DEL CABLEADO
ESTRUCTURADO
Un Cableado Estructurado es la tecnología que permite, mediante un sistema
integrado de cable y elementos de conexión, satisfacer todas las
necesidades de comunicación.
Es un sistema de Cableado Estructurado diseñado en una jerarquía lógica
que adapta todo el cableado existente, y el futuro, en un único sistema. Un
sistema de Cableado Estructurado exige una topología en Estrella, que
permite una administración sencilla y una capacidad de crecimiento flexible.
Entre las características generales de un sistema de cableado estructurado
destacan las siguientes:

La configuración de nuevos puestos se realiza hacia el exterior desde
un nodo central, sin necesidad de variar el resto de los puestos. Sólo
se configuran las conexiones del enlace particular.

La localización y corrección de averías se simplifica ya que los
problemas se pueden detectar a nivel centralizado.

Mediante una topología física en estrella se hace posible configurar
distintas topologías lógicas tanto en bus como en anillo, simplemente
reconfigurando centralizadamente las conexiones.
27
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Una solución de cableado estructurado se divide en una serie de
subsistemas. Cada subsistema tiene una variedad de cables y productos
diseñados para proporcionar una solución adecuada para cada caso. Los
distintos elementos que lo componen son los siguientes:

Repartidor de Campus (CD; Campus Distributor)

Cable de distribución (Backbone) de Campus

Repartidor Principal o del Edificio (BD; Building Distributor)

Cable de distribución (Backbone) de Edificio

Subrepartidor de Planta (FD; Floor Distributor)

Cable Horizontal

Punto de Transición opcional (TP; Transition Point)

Toma ofimática (TO)

Punto de acceso o conexión
28
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La siguiente figura muestra una distribución típica de los distintos elementos.
(ver figura 2-1).
Distribución Típica de Cableado
Fig. 2.1
Un sistema de cableado estructurado se puede dividir en cuatro Subsistemas
básicos.

Subsistema de Administración

Subsistema de Distribución de Campus

Subsistema Distribución de Edificio

Subsistema de Cableado Horizontal
29
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Los tres últimos subsistemas están formados por:

Medio de transmisión

Terminación mecánica del medio de transmisión, regletas, paneles.

Cables de interconexión o cables puente
Los dos subsistemas de distribución y el de cableado horizontal se
interconectan mediante cables de interconexión y puentes de forma que el
sistema de cableado pueda soportar diferentes topologías como bus, estrella
y anillo, realizándose estas configuraciones a nivel de subrepartidor de cada
planta.
Los diferentes subsistemas componentes del cableado estructurado son los
siguientes:
2.3.1 Subsistema de Administración
Los elementos incluidos en este sistema son entre otros:

Cuartos repartidores

Equipos de comunicaciones

Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI)

Cuadros de alimentación

Tomas de tierra
30
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Los cuartos repartidores están formados por armaduras autoportadoras o por
bastidores murales que sostienen módulos y bloques de conexión. Los
módulos pueden ser de dos tipos principales "con conexión autodesnudantes
(C.A.D.)" o "por desplazamiento de aislante". Los módulos deberán llevar un
dispositivo de fijación adecuado al cuarto repartidor.
Los módulos de regletas deberán permitir especialmente:

La interconexión fácil mediante cables conectores (patch cords) y
cables puente o de interconexión entre distintas regletas y paneles
que componen el sistema de cableado estructurado.

La integridad del apantallamiento en la conexión de los cables en caso
de utilizarse sistemas apantallados.

La prueba y monitorización del sistema de cableado estructurado
(scaneo).
Los módulos de regletas se deben unir en el momento del montaje a un porta
etiquetas que permita la identificación de los puntos de acceso, de los cables
y de los equipos. Los repartidores conectados juntos forman una estructura
jerárquica tal como se muestra en la siguiente figura. (ver figura 2.2).
31
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Estructura Jerárquica
Fig. 2.2
Un repartidor puede tener en un determinado momento la función de dos o
más repartidores, por ejemplo el repartidor de edificio puede ser a su vez
repartidor de campus y de planta.
Las conexiones han de establecerse entre niveles adyacentes y los cables
unen niveles adyacentes de la estructura. Esta forma jerárquica proporciona
al sistema de cableado estructurado de un alto grado de flexibilidad
necesario para acomodar una variedad de aplicaciones, configurando las
diferentes topologías por la interconexión de los cables puentes y los equipos
terminales. El repartidor de campus se conecta a los repartidores de edificio
asociados a través del cable de distribución o backbone del campus. El
repartidor de edificio se conecta a sus subrepartidores por el cable de
distribución del edificio.
32
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Los diferentes subrepartidores pueden conectarse entre si a través de los
cables de circunvalación a efectos de una explotación más racional del
sistema de cableado y como mecanismo de seguridad.
2.3.2 Subsistema de Distribución de Campus
Este subsistema, es un enlace entre edificios, se extiende desde el repartidor
de campus (CD) hasta el repartidor de edificio (BD), esta compuesto por:

Cables de distribución de campus

Terminaciones mecánicas (regletas o paneles) de los cables de
distribución, (en repartidores de Campus y edificio)

Cables puente en el repartidor de campus (CD).
2.3.3 Subsistema de Distribución de Edificio
Este subsistema, enlaza los diferentes repartidores y subrepartidores de un
mismo edificio, se extiende desde el repartidor de edificio (BD) hasta los
repartidores de planta (FD), esta compuesto por:

Cables de distribución de edificio

Cables de circunvalación

Terminaciones mecánicas (regletas o paneles) de los cables de
distribución, (en repartidores de edificio y subrepartidores de planta).

Cables puente en el repartidor de edificio.
33
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Ejemplos de estos tipos de subsistemas son, los parques tecnológicos, los
recintos feriales, los polígonos industriales, los campus universitarios,
fábricas, etc.
Cableado de Distribución (Backbone)
El cableado de distribución empleado tanto por los subsistemas de campus y
de edificio se debe diseñar según la topología jerárquica en estrella, donde
cada repartidor de planta (FD) está cableado a un repartidor de edificio (BD)
y de ahí a un repartidor de campus (CD). No debe haber más de dos niveles
de jerarquía de repartidores de forma que se evite la degradación de la señal.
En el cableado de distribución se ha de considerar la utilización de cable de
fibra óptica multimodo o monomodo (preferiblemente 62'5/125 micras), o
cable simétrico multipar de 100 ohmios (preferiblemente), 120 o 150 ohmios.
Este cableado de Distribución debe estar diseñado de tal forma que permita
futuras ampliaciones sin necesitar el tendido de cables adicionales. En el
caso de cables de distribución de campus que pasen por conductos, se debe
usar envolturas de polietileno así como instalar fundas protectoras en la
conducción interior del edificio.
Los cables que conecten dos edificios distintos mediante conducciones de
cables exteriores de cobre se deben conectar en sus dos extremos a
módulos de conexión provistos de descargadores de sobretensión.
34
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
2.3.4 Subsistema de Cableado Horizontal
Se extiende desde el subrepartidor de planta (FD) hasta el punto de acceso o
conexión pasando por la toma ofimática. Está compuesto por:

Cables horizontales

Terminaciones mecánicas (regletas o paneles) de los cables
horizontales (en repartidores Planta)

Cables puentes en el Repartidor de Planta.

Punto de acceso
Cableado Horizontal
El cableado horizontal ha de estar compuesto por un cable individual y
continuo que conecta el punto de acceso y el distribuidor de Planta. Si es
necesario puede contener un solo punto de Transición entre cables con
características eléctricas equivalente. La siguiente figura muestra la topología
en estrella recomendada y las distancias máximas permitidas para cables
horizontales. (ver figura 2.3).
35
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Cableado Horizontal
Fig. 2.3
La máxima longitud para un cable horizontal ha de ser de 90 metros con
independencia del tipo de cable. La suma de los cables puente, cordones de
adaptación y cables de equipos no deben sumar más de 10 metros; estos
cables pueden tener diferentes características de atenuación que el cable
horizontal, pero la suma total de la atenuación de estos cables ha de ser el
equivalente a estos 10 metros.
Se recomiendan los siguientes cables y conectores para el cableado
horizontal:

Cable de par trenzado no apantallado (UTP) de cuatro pares de 100
ohmios terminado con un conector hembra modular de ocho
posiciones para EIA/TIA 570, conocido como RJ-45.
36
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

Cable de par trenzado apantallado (STP) de dos pares de 150 ohmios
terminado con un conector hermafrodita para ISO 8802.5, conocido
como conector LAN.

Cable Coaxial de 50 ohmios terminado en un conector hembra BNC
para ISO 8802.3.

Cable de fibra óptica de 62,5/125 micras con conectores normalizados
de Fibra Optica para cableado horizontal (conectores SC).
Los cables se colocarán horizontalmente en la conducción empleada y se
fijarán en capas mediante abrazaderas colocadas a intervalos de 4 metros.
Área de Trabajo
El concepto de Área de Trabajo está asociado al concepto de punto de
acceso. Comprende las inmediaciones físicas de trabajo habitual (mesa, silla,
zona de movilidad, etc.) del o de los usuarios. El punto que marca su
comienzo en lo que se refiere a cableado es la roseta o punto de acceso.
En el ámbito del área de trabajo se encuentran diversos equipos activos del
usuario tales como teléfonos, servidores, impresoras, fax, terminales, etc. La
naturaleza de los equipos activos condicionan el tipo de los conectores
existentes en las rosetas, mientras que el número de los mismo determina si
la roseta es simple (1 conector), doble (2 conectores), triple (3 conectores),
etc.
El cableado entre la roseta y los equipos activos es dependiente de las
particularidades de cada equipo activo, por lo que debe ser contemplado en
el momento de instalación de éstos. (ver figura 2.4).
37
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Área de Trabajo
Fig. 2.4
Canalizaciones y accesos
La instalación de un sistema de cableado en un edifico nuevo es
relativamente sencilla, si se toma la precaución de considerar para el
cableado un componente en la planificación de la obra, debido a que los
instaladores no tienen que preocuparse por la rotura de panelados, pintura,
suelos, etc. La situación en edificios ya existentes es radicalmente diferente.
Las principales opciones de canalización para la distribución hacia el área de
trabajo son:

Piso falso

Suelo con canalizaciones

Conducto en suelo

Canaleta horizontal por pared

Aprovechamiento canalizaciones

Sobre suelo
38
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Con carácter general se puede decir que, en la actualidad, debido a los
procedimientos de construcción existentes, las conducciones por falso techo,
en sus distintas modalidades son las más frecuentemente utilizadas con
respecto a cualquier otro método. No obstante, se prevé que la tendencia
principal sea la utilización de suelo técnico elevado cuando se trate de
nuevos edificios o de renovaciones en profundidad de edificios existentes.
La tabla adjunta muestra de manera comparativa las distintas opciones de
instalación. Estas opciones tienen carácter complementario, pudiendo
utilizarse varias de ellas simultáneamente en un edificio si la instalación así lo
demandase.
39
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
TIPO
VENTAJAS
DESVENTAJAS
- Alto coste
- Proporciona protección
mecánica
Plafón
- Reduce emisiones
- Incrementa la seguridad
- Instalación previa de
conductos
- Requiere levantar mucho
falso techo
- Añade peso
- Disminuye altura
- Caro de instalar
Suelo con
canalizaciones
- La instalación hay que
hacerla antes de
completar la construcción
- Flexibilidad
- Poco estético
- Flexibilidad
- Alto coste
- Facilidad de instalación
Piso falso
-Gran capacidad para
meter cables
- Pobre control sobre
encaminadores
- Disminuye altura
- Fácil acceso
Conducto en suelo
- Bajo coste
- Flexibilidad limitada
- Fácil acceso
Canaleta horizontal por
pared
Aprovechando
instalaciones
- Eficaz en pequeñas
instalaciones
- Empleo infraestructura
existente
- No útil en grandes áreas
- Limitaciones de espacio
- Fácil instalación
Sobre suelo
- No sirve en zonas de
- Eficaz en áreas de poco gran público
movimiento
TABLA 1. Opciones De Instalación
40
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Un parámetro que ha de considerarse en el momento de inclinarse por la
utilización de un sistema respecto otro es el diámetro del espacio requerido
para el tendido de los cables. Este espacio es función del número de cables
que van por un mismo conducto, la superficie de cada uno de ellos y el grado
de holgura que se quiera dejar para futuras ampliaciones. Un margen del 30
% es un parámetro adecuado de dimensionado.
Cableado exterior
El cableado exterior posibilita la conexión entre los distintos edificios (cable
distribución de campus). El cableado exterior puede ser subterráneo o aéreo.
El tendido aéreo NO es recomendable con carácter general debido a su
efecto antiestético en este tipo de sistemas.
Con respecto a los cables de exterior subterráneos, deben ir canalizados
para permitir un mejor seguimiento y mantenimiento, así como para evitar
roturas involuntarias o por descuido, es más frecuente en los cables
directamente enterrados.
41
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Cuartos repartidores
Los cuartos repartidores de planta (FD) deberán situarse, siempre que haya
espacio disponible, lo más cerca posible de la vertical. En la instalación de
los repartidores de edificio (BD) y de campus (CD) debe considerarse
también su proximidad a los cables exteriores. En el caso de instalarse
equipos de comunicaciones será necesario instalar una acometida eléctrica y
la ventilación adecuada.
Los repartidores de planta deberán estar distribuidos de manera que se
minimicen las distancias que los separan de las rosetas, a la vez que se
reduzca el número de ellos necesarios.
La tendencia del mercado está claramente orientada hacia la utilización de
sistemas de cableado estructurado basados en pares trenzados no
apantallados para el acceso desde el repartidor de planta hasta el punto de
conexión y el empleo de fibra óptica o cables multipar para la distribución en
edificio y en el campus. La figura adjunta muestra la evolución entre los
distintos tipos de cables existentes (ver figura 2.5).
42
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Evolución del Cableado
Fig 2.5
2.4 Medios De Transmisión
Tipos de cables
Los cables son el componente básico de todo sistema de cableado. Existen
diferentes tipos de cables. La elección de uno respecto a otro depende del
ancho de banda necesario, las distancias existentes y el coste del medio.
43
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Cada tipo de cable tiene sus ventajas e inconvenientes; no existe un tipo
ideal. Las principales diferencias entre los distintos tipos de cables radican en
la anchura de banda permitida (y consecuentemente en el rendimiento
máximo de transmisión), su grado de inmunidad frente a interferencias
electromagnéticas y la relación entre la amortiguación de la señal y la
distancia recorrida.
En la actualidad existen básicamente tres tipos de cables factibles de ser
utilizados para el cableado en el interior de edificios o entre edificios:

Coaxial

Par Trenzado

Fibra Óptica
A continuación se describen las principales características de cada tipo de
cable, con especial atención al par trenzado y a la fibra óptica, por la
importancia que tienen en las instalaciones actuales en los sistemas de
cableado.
Cable Coaxial
Este tipo de cable esta compuesto de un hilo conductor central de cobre
rodeado por una malla de hilos de cobre. El espacio entre el hilo y la malla lo
ocupa un conducto de plástico que separa los dos conductores y mantiene
las propiedades eléctricas. Todo el cable está cubierto por un aislamiento de
protección para reducir las emisiones eléctricas.
44
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Originalmente fue el cable más utilizado en las redes locales debido a su alta
capacidad y resistencia a las interferencias, pero en la actualidad su uso está
en declive. Su mayor defecto es su grosor, el cual limita su utilización en
pequeños conductos eléctricos y en ángulos muy agudos.
Existen dos tipos de cable coaxial:

Thick (grueso). Este cable se conoce normalmente como "cable
amarillo", fue el cable coaxial utilizado en la mayoría de las redes. Su
capacidad en términos de velocidad y distancia es grande, pero el
coste del cableado es alto y su grosor no permite su utilización en
canalizaciones con demasiados cables. Este cable es empleado en las
redes de área local conformando con la norma 10 Base 2.

Thin (fino). Este cable se empezó a utilizar para reducir el coste de
cableado de la redes. Su limitación está en la distancia máxima que
puede alcanzar un tramo de red sin regeneración de la señal. Sin
embargo el cable es mucho más barato y fino que el thick y, por lo
tanto, solventa algunas de las desventajas del cable grueso. Este
cable es empleado en las redes de área local conformando con la
norma 10 Base 5.
Par Trenzado
Es el tipo de cable más común y se originó como solución para conectar
teléfonos, terminales y ordenadores sobre el mismo cableado. Con
anterioridad, en Europa, los sistemas de telefonía empleaban cables de
pares no trenzados.
45
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Cada cable de este tipo está compuesto por un serie de pares de cables
trenzados. Los pares se trenzan para reducir la interferencia entre pares
adyacentes. Normalmente una serie de pares se agrupan en una única funda
de color codificado para reducir el número de cables físicos que se
introducen en un conducto.
El número de pares por cable son 4, 25, 50, 100, 200 y 300. Cuando el
número de pares es superior a 4 se habla de cables multipar.
Tipos de cables de par trenzado:

No apantallado. Es el cable de par trenzado normal y se le referencia
por sus siglas en inglés UTP (Unshield Twiested Pair; Par Trenzado
no Apantallado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su
bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son: su
mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus
limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración.
Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre no
apantallado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente
utilizado.
El estándar EIA-568 diferencia tres categorías distintas para este tipo de
cables.

Categoría 3: Admiten frecuencias de hasta 16 Mhz

Categoría 4: Admiten frecuencias de hasta 20 Mhz

Categoría 5: Admiten frecuencias de hasta 100 Mhz
46
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Las características generales del cable no apantallado son:
Tamaño: El menor diámetro de los cables de par trenzado no apantallado
permite aprovechar más eficientemente las canalizaciones y los cuartos de
distribución. El diámetro típico de estos cables es de 0.52 mm .
Peso: El poco peso de este tipo de cable con respecto a los otros tipos de
cable facilita el tendido.
Flexibilidad: La facilidad para curvar y doblar este tipo de cables permite un
tendido más rápido así como el rematado de las rosetas y las regletas.
Instalación: Debido a la amplia difusión de este tipo de cables, existen una
gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que abaratan
la instalación y puesta en marcha.

Apantallado. Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma
forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con
una lámina apantallante. Se referencia frecuentemente con sus siglas
en inglés STP (Shield Twiested Pair, Par Trenzado Apantallado con
Blindaje) y FTP ( Foiled Twiested Pair, Par Trenzado Apantallado). El
empleo de una malla apantallante reduce la tasa de error, pero
incrementa el coste al requerirse un proceso de fabricación más
costoso.
47
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

Uniforme. Cada uno de los pares es trenzado uniformemente durante
su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre cables
y además protege al conjunto de los cables de interferencias
exteriores. Se realiza un apantallamiento global de todos los pares
mediante una lámina externa apantallante. Esta técnica permite tener
características similares al cable apantallado con unos costes por
metro ligeramente inferior.
Fibra Óptica
Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio. Cada fibra
de vidrio consta de:

Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.

Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de
refracción ligeramente menor.

Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan
interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona
protección al núcleo.

Cada una de ellas está rodeada por un revestimiento y reforzada para
proteger a la fibra.
48
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La luz producida por diodos o por láser, viaja a través del núcleo debido a la
reflexión que se produce en la cubierta, y es convertida en señal eléctrica en
el extremo receptor.
La fibra óptica es un medio excelente para la transmisión de información
debido a sus excelentes características: gran ancho de banda, baja
atenuación
de
la
señal,
integridad,
inmunidad
a
interferencias
electromagnéticas, alta seguridad y larga duración. Su mayor desventaja es
su coste de producción superior al resto de los tipos de cable, debido a
necesitarse el empleo de vidrio de alta calidad y la fragilidad de su manejo en
producción. La terminación de los cables de fibra óptica requiere un
tratamiento especial que ocasiona un aumento de los costes de instalación.
Uno de los parámetros más característicos de las fibras es su relación entre
los índices de refracción del núcleo y de la cubierta que depende también del
radio del núcleo y que se denomina frecuencia fundamental o normalizada;
también se conoce como apertura numérica y es adimensional. Según el
valor de este parámetro se pueden clasificar los cables de fibra óptica en dos
clases:

Monomodo. Cuando el valor de la apertura numérica es inferior a
2.405, un único modo electromagnético viaja a través de la línea y por
tanto ésta se denomina monomodo.
49
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores láser para la inyección
de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuación
con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de
área extensa. Por el contrario, resultan más caras de producir y el
equipamiento es más sofisticado.

Multimodo. Cuando el valor de la apertura numérica es superior a
2.405, se transmiten varios modos electromagnéticos por la fibra,
denominándose por este motivo fibra multimodo.
Las fibras multimodo son las más utilizadas en las redes locales por su bajo
costo. Los diámetros más frecuentes 62.5/125 y 100/140 micras. Las
distancias de transmisión de este tipo de fibras están alrededor de los 2.4
kms. y se utilizan a diferentes velocidades: 10, 16 y 100 Mbps.
Las características generales de la fibra óptica son:

Ancho de banda. La fibra óptica proporciona un ancho de banda
mayor que los cables de pares (apantallado/no apantallado) y el
Coaxial. Aunque en la actualidad se están utilizando velocidades de
1.7 Gbps en la redes públicas, la utilización de frecuencias más altas
permitirá alcanzar los 39 Gbps. El ancho de banda de la fibra óptica
permite transmitir datos, voz, vídeo, etc.

Distancia. La baja atenuación de la señal óptica permite realizar
tendidos de fibra óptica sin necesidad de repetidores.
50
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

Integridad de datos. En condiciones normales, una transmisión de
datos por fibra óptica tiene una frecuencia de errores o BER (Bit Error
Rate) menor de 10-11. Esta característica permite que los protocolos
de
comunicaciones
de
alto
nivel,
no
necesiten
implantar
procedimientos de corrección de errores por lo que se acelera la
velocidad de transferencia.

Duración. La fibra óptica es resistente a la corrosión y a las altas
temperaturas. Gracias a la protección de la envoltura es capaz de
soportar esfuerzos elevados de tensión en la instalación.

Seguridad. Debido a que la fibra óptica no produce radiación
electromagnética, es resistente a la acciones intrusivas de escucha.
Para acceder a la señal que circula en la fibra es necesario partirla,
con lo cual no hay transmisión durante este proceso, y puede por tanto
detectarse.
La fibra también es inmune a los efectos electromagnéticos externos, por lo
que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de protección
especial. (ver figura 2.6).
Tipos de cable
Fig. 2.6
51
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
En el siguiente cuadro se presenta una comparativa de los distintos tipos de
cables descritos.
Par
Trenzado
Par
Coaxial
TrenzadoApantallado
Fibra
Óptica
Si
Si
Si
Ancho de banda Medio
Medio
Alto
Muy Alto
Hasta 1 Mhz
Si
Si
Si
Si
Hasta 10 Mhz
Si
Si
Si
Si
Hasta 20 Mhz
Si
Si
Si
Si
Hasta 100 Mhz
Si (*)
Si
Si
Si
27 Canales video No
No
Si
Si
Canal
Duplex
Si
Si
Si
No
Apantallado
Teconología
ampliamente
probada
Si
Full
Si
100
Distancias
medias
m
100
m 500
2 km (Multi.)
67 Mhz
(Ethernet)
100
(Mono.)
Inmunidad
Limitada
Electromagnética
Media
Media
Alta
Seguridad
Baja
Baja
Media
Alta
Coste
Bajo
Medio
Medio
Alto
65 Mhz
TABLA 2. Cuadro Comparativo De Medios De Transmisión
52
km
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
2.5 Elementos De Conectividad.
Como ya se vio en el tema anterior, existen diferentes medios de transmisión;
en particular las redes con Hubs han adoptado la infraestructura
proporcionada por los sistemas de cableado estructurado, debido a las
ventajas de instalación y administración que esta ofrece.
En la siguiente figura se muestra un cable FTP de nivel o categoría 5, el cual,
se conectará a un conector de estándar RJ-45 (8 pines), respetando la
siguiente asignación de sus pines: (ver figura 2.7).
No. De Pin
Color del Par
1
2
3
4
5
6
7
8
Blanco/Naranja
Naranja/Blanco
Blanco/Verde
Azul/Blanco
Blanco/Azul
Verde/Blanco
Blanco/Café
Café/Blanco
Fig 2.7
Tabla 3. Asignación de Colores de Pares en los pines del conector RJ-45
53
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
El tipo de fibra óptica más común, utilizada para transmisión de datos sobre
redes, es la tipo multimodo, aunque la fibra óptica ideal es la tipo monomodo,
pero su costo la hace poco rentable en redes pequeñas; los tipos de
conectores existentes para fibra óptica son: ST, SMA, D4, FC, SC, DUPLEX
SC, FDI, MTRJ, LC. Siendo el más común el conector de tipo ST para fibra
óptica de 62.5/125 m.
2.5.2 Jumpers y accesorios
La conectividad entre estaciones de trabajo se lleva a cabo mediante el uso
de jumpers ( cables que se preensamblan de acuerdo a su aplicación),
utilizándose los siguientes:

Jumper UTP uno a uno (Straigth Through). Este jumper o Patch
Cord como comúnmente se conoce, se ensambla con cable UTP y
conectores RJ-45; sus principales aplicaciones son:
1. Conexión de Hub a Terminal
2. Conexión de Terminal a Transceiver
3. Conexión del Transceiver al Hub
4. Conexión del Hub al Patch Panel

Jumper de UTP cruzado (Crossover). Este jumper o patch Cord de
ensambla con cable UTP y conector RJ-45; sus aplicaciones
principales son:
1. Conexión de Hub a Hub
2. Conecxión de Hub a Enrutador
3. Conexión de Hub a Bridges
54
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
4. Conexión de Hub a Gateways
5. Conexión de Transceiver a Transceiver

Jumper de Fibra Óptica Multimodo. Este jumper se construye según
sus aplicaciones y varía el tipo de conector; el más común para
interconectar y expandir redes es el de tipo multimodo con conector
ST y su conexión se realiza entre el punto local y el punto remoto.
2.5.1 Tipos de Conectividad
Teniendo los elementos necesarios para brindar conectividad en Hubs, se
plantean las siguiente soluciones típicas para ofrecer la operación de los
hubs dentro de una red. (ver figura 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13).
Conectividad de Terminales Token Ring
Fig. 2.8
55
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Conexión de Terminal a Tarjeta de Puertos Token
Fig. 2.9
Conectividad de Terminales Ethernet
Fig. 2.10
56
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Expansión de Hubs en Ethernet
Fig. 2.11
Interoperatividad de Segmentos Diferentes
Fig. 2.12
57
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Interoperatividad de Arquitecturas Diferentes
Fig. 2.13
2.6 NORMAS Y ESTÁNDARES.
Normas y estándares aplicables
A continuación se indican las distintas normas aplicables para un sistema de
cableado clasificadas en grupos.
58
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
2.6.1 Cableado estructurado
El estándar CEN/CENELEC a nivel europeo para el cableado de
telecomunicaciones en edificios está publicado en la norma EN 50173
(Performance requirements of generic cabling schemes) sobre cadenas de
enlace (o conjunto de elementos que constituyen un subsistema: toma de
pares, cables de distribución horizontal y cordones de parcheo). Esta
especificación recoge la reglamentación ISO/IEC 11801 (Generic Cabling for
Customer
Premises)
excepto
en
aspectos
relacionados
con
el
apantallamiento de diferentes elementos del sistema y la norma de
Compatibilidad
Electromagnética.
El
objetivo
de
este
estándar
es
proporcionar un sistema de cableado normalizado de obligado cumplimiento
que soporte entornos de productos y proveedor múltiple.
La norma internacional ISO/IEC 11801 está basada en el contenido de las
normas americanas EIA/TIA-568 (Estándar de cableado para edificios
comerciales) desarrolladas por la Electronics Industry Association (EIA) y la
Telecommunications Industry Association (TIA).
La normativa presentada en la EIA/TIA-568 se completa con los boletines
TSB-36
(Especificaciones
adicionales
para
cables
UTP)
y
TSB-40
(Especificaciones adicionales de transmisión para la conexión de cables
UTP), en dichos documentos se dan las diferentes especificaciones divididas
por "Categorías" de cable UTP así como los elementos de interconexión
correspondientes (módulos, conectores, etc). También se describen las
técnicas empleadas para medir dichas especificaciones.
59
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Otras especificaciones de interés son las normas EIA/TIA-569 que definen
los diferentes tipos de cables que han de ser instalados en el interior de
edificios comerciales, incluyendo el diseño de canalizaciones, y la EIA/TIA569, enfocada a cableado de edificios residenciales y pequeños comercios.
En desarrollo se encuentran otros nuevos estándares:
1. ANSI/EIA/TIA-606
Administración
de
la
infraestructura
de
telecomunicaciones en edificios comerciales (canalización, ubicación
de equipos y sistemas de cableado).
2. ANSI/EIA/TIA-607 Conexión a tierra y aparejo del cableado de equipos
de telecomunicación de edificios comerciales.
3. EIA/TIA pn-2416 Cableado troncal para edificios residenciales
4. EIA/TIA pn-3012 Cableado de instalaciones con fibra óptica
5. EIA/TIA pn-3013 Cableado de instalaciones de la red principal de
edificios con fibra óptica monomodo.
Por su parte, la normativa europea CENELEC recoge otras especificaciones
entre las que destacan:

EN 50167. Cables de distribución horizontal (Especificación
intermedia para cables con pantalla común para utilización en
cableados horizontales para la transmisión digital).
60
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

EN 50168. Cables de parcheo y conexión a los terminales
(Especificación intermedia para cables con pantalla común para
utilización en cableados de áreas de trabajo para la transmisión
digital).

EN 50169. Cables de distribución vertical (Especificación
intermedia para cables con pantalla común para utilización en
cableados troncales (campus y verticales) para la transmisión
digital).

EN 50174. Guía de instalación de un proyecto precableado.

pr EN 50098-1. Norma sobre instalación de un usuario de
acceso básico a la RDSI (completa la ETS 300012).

pr EN 50098-2. Norma sobre acceso primario a la RDSI
(completa la ETS 30011).

pr EN 50098-3 Norma sobre instalación del cable.

pr EN 50098-4 Norma sobre cableado estructurado de
propósito general.
Compatibilidad Electromagnética
A partir de 1996 es de obligado cumplimiento la Directiva de Compatibilidad
Electromagnética 89/336/EEC reflejada en el Real Decreto 444/1994 donde
se establecen los procedimientos de evaluación de la conformidad y los
requisitos de protección relativos a Compatibilidad Electromagnética de los
equipos, sistemas e instalaciones. Son de referencia las siguientes normas:}
61
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

EN
50081
Norma genérica
de
emisión
sobre
compatibilidad
electromagnética.

EN 50082-1 Norma genérica de inmunidad sobre compatibilidad
electromagnética.

EN 55022 Norma de producto sobre la emisión de las Tecnologías de
la Información (en elaboración)

EN 55024 Norma de producto sobre inmunidad de la Tecnologías de
la Información.
Seguridad
En relación a seguridad son de referencia las siguientes normas:

IEC 332 Norma sobre propagación de incendios.

IEC 754 Norma sobre emisión de gases tóxicos.

IEC 1034 Norma sobre emisión de humo.
2.7 Pruebas De Verificación Y Control
La instalación de un sistema de cableado ha de pasar un Plan de Pruebas
que asegure la calidad de la instalación y de los materiales empleados, en
concreto, se comprobarán las especificaciones descritas en la Memoria y
según el Pliego de Condiciones que corresponderán a la norma EN 50173 y
recomendaciones de EPHOS 2.
62
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Asimismo, se indicará la instrumentación utilizada, la metodología y
condiciones de medida. Los resultados se presentarán en un formato tabular
con los puntos o tomas, así como los intermedios o de interconexión que se
consideran representativos.
A continuación se describe una relación de las pruebas necesarias para
llevar a cabo la certificación de una instalación:
Parámetros de medidas a realizar
Dentro de las especificaciones de certificación, las medidas a realizar para
cada enlace serán las siguientes:
1. Parámetros primarios (Enlaces):

Longitudes (ecometría)

Atenuación

Atenuación de paradiafonía (NEXT)

Relación de Atenuación/Paradiafonía (ACR)
2. Parámetros secundarios

Pérdidas de retorno

Impedancia característica

Resistencia óhmica en continua del enlace

Nivel de ruido en el cable

Continuidad
63
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
3. Otros parámetros

Capacidad por unidad de longitud (pf/m)

Retardo de propagación
Inspección de las instalaciones
Una vez terminada por completo la instalación de todas las rosetas o paneles
y correctamente identificadas y codificadas, se procederá a pasar al 100% de
las tomas de un equipo de comprobación (certificador) que garantice la
correcta instalación del sistema de cableado.
Los equipos de comprobación a utilizar en la certificación de la instalación,
deben ser capaces de medir las prestaciones de los enlaces hasta 100 MHz,
conforme a la norma europea EN 50173 para enlaces CLASE D. Para cada
otro tipo de enlaces las prestaciones del equipo serán menores, tal como se
describe a continuación:

Clase A. Aplicaciones de baja velocidad. Enlaces especificados hasta
100 Khz.

Clase B. Aplicaciones de velocidad media. Enlaces especificados
hasta 1 Mhz.

Clase C. Aplicaciones de alta velocidad. Enlaces especificados hasta
16 Mhz.

Clase D. Aplicaciones a muy alta velocidad. Enlaces especificados
hasta 100Mhz.
64
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Existen en el mercado diversos equipos de certificación a los que se les
reconoce la capacidad para realizar este tipo de medidas. Es necesario
solicitar los comprobantes de calibración de los equipos.
Cualquier otro equipo que se quiera utilizar para la certificación de la red,
debe ser autorizado por la propiedad. Se entregarán a la propiedad copia en
papel de todas las rosetas, con los valores numéricos de las medidas
realizadas en cada una de ellas, en las que aparecerá indicada el resultado
de la certificación de la forma: PASA/ NO PASA.
Así mismo, el instalador entregará a la propiedad unos planos en el que
estarán recogidos tanto la ubicación como la nomenclatura de las rosetas.
65
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Resumen Capitulo 2
En este capitulo se conoció la importancia
del cableado estructurado dentro del diseño de
una RED de DATOS, debido a las diferentes
aplicaciones que se le puede dar a una red se
determina el tipo de cable, los conectores, la
distribución, la configuración,
etc., para que
nuestra red funcione al 100% conforme a las
características que se requieran.
.
66
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Capitulo 3 Tecnologías de Transmisión.
En este capitulo se conocerán las principales Topologías de red, protocolos
y los estándares IEEE802.
3.1 Modelos de Comunicación.
No existe un modelo de comunicación único aceptado dentro del cual se
expliquen todos los modos de transmisión en las redes de computadoras,
pero dos dimensiones sobresalen como importantes:

La Tecnología de Transmisión y

La Escala
En términos generales, hay dos tipos de tecnologías de transmisión:
1. Redes de Difusión
2. Redes Punto a Punto
Las Redes de Difusión tienen un solo canal de comunicación compartido por
todas las máquinas de la red. Los mensajes o paquetes que genera una
máquina son escuchados por todas las demás. Un campo de dirección
dentro del mensaje o paquete especifica a quién se dirige y por lo tanto,
quién debe de procesarlo.
Los sistemas de difusión generalmente también ofrecen la posibilidad de
dirigir un paquete a todos los destinos posibles en una red, colocando un
código especial en el campo de dirección, a esto se le denomina Difusión
(Broadcasting).
67
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
También se contempla la posibilidad de transmitir a un subconjunto de
máquinas solamente, reservando un bit del encabezado que indique este
modo y los 7 restantes para indicar el grupo, a esto se le denomina
Multidifusión. (ver figura 3.1).
Fig 3.1
En contraste las redes Punto a Punto consisten en muchas conexiones entre
pares individuales de máquinas. Para ir del origen al destino es posible que
el paquete tenga que pasar por máquinas intermedias y que tenga que viajar
por varias posibles rutas de diferente longitud, por lo que los algoritmos de
ruteo desempeñan un papel importante en estos tipos de redes.
68
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Como regla general las redes pequeñas, geográficamente localizadas
tienden a usar la difusión y las redes más grandes suelen ser punto a punto.
(ver figura 3.2).
Fig.3.2
Las redes de difusión se pueden dividir también en Estáticas y Dinámicas,
dependiendo de como se asigna el canal de comunicación.
69
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

Una Asignación Estática típica divide el tiempo en intervalos discretos
y ejecuta un algoritmo de asignación cíclica, permitiendo a cada
máquina transmitir únicamente cuando le llegue su turno. Este tipo de
asignación desperdicia la capacidad del canal cuando una máquina no
tiene nada que transmitir y el intervalo se va vacío, pero sus niveles de
colisión son casi nulos.

Los métodos de Asignación Dinámica, asignan el uso del canal bajo
demanda, esto es, por petición de las terminales y no por tiempos preestablecidos y pueden ser centralizados o descentralizados.
Algunos de los problemas clave en el diseño de redes de computadoras se
presentan en varias capas. A continuación se mencionan las más
importantes:
70
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Cada capa necesita un mecanismo para identificar emisores y receptores.
Puesto que una red normalmente tiene muchas computadoras, las cuales
pueden tener múltiples procesos, se requiere un mecanismo para que un
proceso de una máquina especifique con quién quiere conversar. Como
consecuencia de tener múltiples destinos, se necesita alguna forma de
direccionamiento que permita determinar un destino especifico (Ruteo).
Se tienen que definir las reglas de transferencia de datos: (ver figura 3.3).

Comunicación Simplex

Comunicación Half Duplex

Comunicación Full Duplex
Fig 3.3
71
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Definiéndose también la cantidad de canales de comunicación que serán
asignados y de que manera serán usados.
El control de errores es una consideración importante porque los circuitos de
comunicación físicos no son perfectos. Se conocen muchos códigos de
detección y de corrección de errores, pero ambos extremos de la conexión
deben acordar cual se va a usar. De igual manera se deberá establecer un
método que garantice la secuencia correcta de los mensajes enviados y
recibidos para su posterior reensamble en el destino.
Otra consideración importante en todos los niveles es como evitar que un
emisor rápido sature de datos a un receptor lento, esto mediante
retroalimentación en cuanto al estado de la red o de los equipos en los
extremos.
Otro problema a resolver es la incapacidad de ciertos sistemas a procesar
mensajes de longitud arbitraria, lo que requiere de la definición de procesos
de segmentación/reensamble de la información en mensajes que se ajusten
a la capacidad de cada sistema procesador.
3.2 Topologías de redes LAN.
Las LAN de difusión pueden tener dos topologías, a saber:

Bus

Anillo
72
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Bus Lineal
En una red en bus, en cualquier instante una computadora es la maestra y
puede transmitir; se pide a las otras máquinas que se abstengan de enviar
mensajes. Para esto es necesario un mecanismo de arbitraje para resolver
conflictos cuando 2 o más máquinas quieren transmitir simultáneamente y se
genera algo llamado Colisión.
El mecanismo de arbitraje puede ser centralizado o distribuido, un ejemplo de
un mecanismo centralizado es el utilizado por la IEEE 802.3, popularmente
llamada Ethernet, cuando se detecta una colisión en el nodo de
comunicación o conmutación, las terminales involucradas dejan de transmitir
un tiempo al azar, transcurrido el cual lo intentan de nuevo.
Anillo
Un segundo sistema de difusión es el anillo. En un anillo cada bit se propaga
por si mismo, sin esperar el resto del paquete al cual pertenece. Típicamente
cada bit recorre el anillo entero en el tiempo que toma transmitir unos pocos
bits, a veces antes de que el paquete completo se haya transmitido. Como en
todos los sistemas de difusión se necesitan reglas para arbitrar el accesos
simultáneo al anillo, un ejemplo de una red usando esta topología es la IEEE
802.5 operando a 4 y 16 Mbps. (ver figura 3.4).
73
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Fig 3.4
3.2.1 Enlace De Datos Para Internet: SLIP Y PPP
Internet consiste en máquinas individuales (Hosts y ruteadores) y la
infraestructura de comunicaciones que los conecta. Dentro de un solo edificio
las LAN se usan ampliamente para la interconexión, pero la mayor parte de
la infraestructura de área amplia (WAN) está construida a partir de líneas
arrendadas punto a punto.
En la Práctica, la comunicación punto a punto se utiliza principalmente en
dos situaciones:

Para interconectar LAN´s mediante una subred de Enrutadores que se
conectan mediante líneas arrendadas punto a punto.
74
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

La segunda situación, en Internet son los millones de usuarios que
tiene conexiones caseras a Internet a través de módems y líneas
telefónicas de discado.
La PC casera puede llamar al enrutador del proveedor de servicios de
Internet (ISP) y entonces actuar como un Host de Internet con un enlace
conmutado.
Tanto para la conexión por línea arrendada de enrutador a enrutador como
para la conexión conmutada de Host a enrutador, se requiere de un protocolo
punto a punto de enlace de datos en la línea para el manejo de marcos,
control de errores y las demás funciones de la capa de enlace de datos,
actualmente se manejan dos protocolos de este tipo.
SLIP
(Serial Line Internet Protocol) - IP de Línea en Serie
Es el más viejo de los protocolos; fue diseñado por Rick Adams en 1984 para
conectar estaciones de trabajo Sun a Internet a través de una línea de
discado usando un módem con puerto serial (RS-232 o V.24).
Aunque aún se utiliza ampliamente, SLIP tiene algunos problemas serios.

Primero, SLIP no efectúa detección o corrección de errores, por lo que
es responsabilidad de las capas superiores detectar y recuperar
marcos perdidos.
75
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

En segundo lugar, SLIP solo reconoce IP.

En tercer lugar, cada lado debe conocer por adelantado la dirección IP
del otro, no hay asignación dinámica, esto es grave, pues es muy
difícil darle a cada usuario una dirección IP única.

Cuarto, SLIP no proporciona ninguna forma de verificación de
autenticidad, por lo que ninguna parte sabe realmente con quién está
hablando, si son líneas arrendadas no hay problema, pero si son de
discado si.

Quinto, SLIP no es un estándar aprobado de Internet.
Para mejorar la situación han surgido varias versiones que solucionan uno u
otro problema, pero actualmente se utiliza otro protocolo punto a punto.
PPP (Point To Point Protocol) - Protocolo Punto A Punto.
Este protocolo fue generado por un grupo de estudio establecido por la IETF
(Internet
Engineering
Task
Force)
subsidiaria
de
la
IAB
(Internet
Activities/Architecture Board),. El PPP realiza la detección de errores,
reconoce múltiples protocolos, permite la negociación de direcciones en el
momento de la conexión (asignación dinámica). Permite la verificación de
autenticidad.
76
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
PPP permite

Un método de enmarcado que delinea sin ambigüedades el final de un
marco y el inicio del siguiente. El formato de marco también maneja la
detección de errores.

Un protocolo de control de enlace para activar líneas, probarlas,
negociar opciones y desactivarlas ordenadamente cuando ya no son
necesarias. Este protocolo se llama LCP (Link Control Protocol,
protocolo de control de enlace).
Un mecanismo para negociar opciones de capa de red con independencia
del protocolo de red usado. El método escogido consiste en tener un NCP
(Network Control Protocol, protocolo de control de red) distinto para cada
capa de red reconocida.
Para ver la manera en que encajan estas piezas, consideremos la situación
típica de un usuario casero llamando al proveedor de servicios de Internet
para convertir una PC casera en un Host temporal de Internet.
1. La PC llama inicialmente al enrutador del proveedor a través de un
módem.
2. Una vez que el módem del enrutador a contestado y ha establecido
una conexión física, la PC manda al enrutador una serie de paquetes
LCP en el campo de carga útil de unos o más marcos PPP. Estos
paquetes y sus respuestas, seleccionan los parámetros PPP a usar en
la conversación.
77
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
3. Una vez que se han acordado estos parámetros, se envía una serie de
paquetes NCP para configurar la red.
4. Típicamente, la PC quiere ejecutar una pila de protocolos TCP/IP, por
lo que necesita una dirección IP. Como no hay suficientes Direcciones
para asignar a cada usuario, cada proveedor de Internet tiene un
bloque de ellas y las asigna dinámicamente según van accesando los
usuarios, para esto se utiliza el NCP para IP que asigna la dirección
IP.
5. En este momento la PC ya es una Host de Internet y puede comenzar
a enviar y recibir paquetes IP a través de la red.
6. Cuando el usuario a terminado, se usa su NCP para desmantelar la
conexión de la capa de red y liberar la dirección de IP.
7. Luego se usa LCP para cancelar la conexión de la capa de enlace de
datos.
8. Finalmente, la computadora indica al módem que cuelgue el teléfono,
liberando la conexión de la capa física.
El formato de marco PPP es muy parecido al de HDLC, con una diferencia, el
PPP esta orientado a caracteres y no a bits.
Todos los marcos PPP comienzan con el byte bandera característico de
HDLC (01111110).

Dirección: siempre con un valor de 11111111 para indicar que todas
las estaciones deben aceptar el marco.
78
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN

Control: con un valor de 0000001. Este valor indica un marco sin
número. En otras palabras PPP no proporciona por omisión
transmisión confiable usando números de secuencia y acuses. En
ambientes ruidosos como los inalámbricos se puede usar el modo
numerado para transmisión confiable, definido en la RFC 1663.

Protocolo: Su tarea es indicar la clase de paquete que está en el
campo de carga. Se definen códigos para LCP, NCP, IP, IPX,
AppleTalk y otros. Los protocolos que comienzan con un bit 0 son
protocolos de capa de red como IPX, IP, OSI, CLNP, XNS. Los que
comienzan con un bit 1 se usan para negociar otros protocolos.

Carga Útil: es de longitud variable, hasta algún máximo negociado, si
esto no se hace con LCP durante el establecimiento de línea, por
omisión será de 1500 bytes.

Suma de Comprobación: verificación de paridad de la información.
En resumen, PPP es un mecanismo de enmarcado multiprotocolo adecuado
para usarse a través de módems, líneas de serie de bits HDLC, SONET/SDH
y otras capas físicas. Maneja detección y corrección de errores, negociación
de opciones, compresión de encabezados y, opcionalmente, transmisión
confiable con marcos HDLC.
79
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La Sub – Capa De Control De Acceso Al Medio (MAC)
En cualquier red de difusión, el asunto clave es la manera de determinar
quién puede usar el canal cuando hay competencia por él. Los canales de
difusión a veces se denominan Canales Multiacceso o Canales de Acceso
Aleatorio. (ver figura 3.5).
Fig 3.5
Los protocolos usados para controlar el acceso pertenecen a la Subcapa de
MAC (medium access control, Control de Acceso al Medio).Técnicamente, la
Subcapa MAC es la parte inferior de la capa de enlace de datos.
80
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Existen dos formas de repartir un canal entre varios usuarios:
Reparto Estático De Canal En Las Lan .
La manera tradicional de repartir un canal sencillo, como una troncal
telefónica, entre varios usuarios competidores es la multiplexación por
división de frecuencia (FDM, frecuency division multiplexing) cuando se
tienen N usuarios fijos con una tasa fija de transmisión.
Sin embargo cuando el número de transmisores es grande y varía
continuamente, o cuando el tráfico es en ráfagas, la FDM presenta algunos
problemas, como el desperdicio de ancho de banda valioso o la posibilidad
de que algún usuario nunca tenga acceso al canal. De la misma manera
sucede en la asignación estática por multiplexación por división de tiempo
(TDM).
Ya que ninguno de los anteriores métodos de reparto estático de canal
funcionan muy bien con tráfico en ráfagas, se opta por métodos dinámicos de
asignación de canal.
81
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Reparto Dinámico De Canales En Las LAN .
Antes de entrar al análisis de los diferentes métodos existentes, se definen
cinco supuestos clave, que a continuación se describen:
1. Modelo
de
Estación:
El
modelo
consiste
de
N
estaciones
independientes (computadoras, teléfonos, comunicadores personales,
etc.), cada una con un programa o usuario que genera marcos para
transmisión. Y una vez que se ha generado un marco, la estación se
bloquea y no hace nada hasta que el marco se ha transmitido con
éxito.
2. Supuesto de Canal Único: Hay un solo canal disponible para todas las
comunicaciones. Todas las estaciones pueden transmitir en él y
pueden recibir de él. En lo referente al hardware, todas las estaciones
son equivalentes, aunque el software del protocolo puede asignarles
prioridades.
3. Supuesto de Colisión: Si dos marcos se transmiten simultáneamente,
se traslapan en el tiempo y la señal resultante se altera. Este evento
se llama Colisión. Todas las estaciones pueden detectar colisiones.
Un marco en colisión debe transmitirse nuevamente después. No hay
otros errores excepto aquellos generados por las colisiones.
4. Tiempo Continuo: La transmisión de un marco puede comenzar en
cualquier momento. No hay reloj maestro que divida el tiempo en
intervalos discretos.
5. Tiempo Ranurado: El tiempo se divide en intervalos discretos
(ranuras). La transmisión de los marcos siempre comienza al inicio de
una ranura.
82
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
6. Detección de Portadora: Las estaciones pueden saber si el canal está
en uso antes de intentar usarlo. Si se detecta que el canal está en uso,
ninguna estación intentará usarlo hasta que regrese la inactividad.
7. Sin Detección de Portadora: Las estaciones no pueden detectar el
canal antes de intentar usarlo. Simplemente transmiten, Solo después
pueden determinar si la transmisión tuvo éxito.
3.2.2 Protocolos De Acceso Múltiple
Aloha
Inventado por Norman Abramson de la Universidad de Hawai en 1970 y
utilizado con sistemas de radiotransmisión basados en tierra, que
comunicaban las islas del archipiélago hawaiano. Existen dos versiones de
este protocolo:
Aloha Puro
La idea básica de un sistema ALOHA es sencilla: permitir que los usuarios
transmitan cuando tengan datos para enviar. Por supuesto, habrá colisiones,
y los marcos en colisión se destruirán. Sin embargo, debido a la propiedad de
retroalimentación de la difusión, un transmisor siempre puede saber si el
marco fue destruido o no escuchando el canal. En una LAN esta
retroalimentación es casi inmediata; vía satélite, hay un retardo de 270 mseg
aproximadamente antes de que el transmisor sepa si la transmisión tuvo
éxito.
83
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Si el marco fue destruido el transmisor simplemente espera un tiempo
aleatorio y lo envía de nuevo. El tiempo de espera debe ser aleatorio o los
mismos marcos chocarán una y otra vez en sincronía.
Los sistemas
en los que varios usuarios comparten un canal común de
modo tal que puede dar pie a conflictos se conocen como Sistemas de
Contención.
La eficiencia de este protocolo es máxima cuando la longitud de los marcos
es uniforme. Si el primer bit de un marco nuevo traslapa el último bit de un
marco casi terminado, ambos marcos se destruirán por completo, y ambos
tendrán que retransmitirse después. La suma de comprobación no puede (y
no debe) distinguir entre una pérdida total y un encuentro cercano. Lo malo
es malo y punto.
Aloha Ranurado
En 1972 Roberts publicó un método para duplicar la capacidad de un sistema
Aloha Puro. Su propuesta fue dividir el tiempo en intervalos discretos,
correspondiente cada uno a un marco. Este enfoque requiere que los
usuarios acuerden un límite de ranura y que exista una terminal especial que
genere las ranuras en perfecta sincronía.
Este método no permite que las estaciones envíen información con cada
retorno de carro (Intro), sino que las obliga a esperar el inicio de la siguiente
ranura y que esta esté disponible.
84
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
3.3 Estándares IEEE 802

Estos estándares, conocidos en conjunto como IEEE 802, incluyen
CSMA/CD, token bus y token ring.

Los diferentes estándares difieren en la capa física y en la Subcapa
MAC, pero son compatibles en la capa de Enlace de datos.

Los estándares IEEE 802 han sido adoptados por el ANSI y por la ISO
(conocidos como ISO 8802).

El estándar 802.1 es una introducción al grupo de estándares y define
las primitivas de la interfaz.

El estándar 802.2 describe la parte superior de la capa de enlace de
datos, que usa el protocolo LLC (Logical Link Control, control de
enlace lógico).

Las partes 802.3 a 802.5 describen los tres estándares para LAN,
CSMA/CD, Token Bus y Token Ring, respectivamente.

Cada estándar cubre la capa física y el protocolo de la Subcapa MAC.
85
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Estándar IEEE 802.3
Se utiliza en las redes tipo LAN con protocolo de acceso al medio CSMA/CD
persistente-1 (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect: Acceso
Multiple por Detección de Portadora con detección de Colisión).
Con este protocolo, cuando una computadora desea transmitir, escucha la
información que fluye a través del cable. Si el cable se encuentra inactivo, la
computadora transmite de inmediato, en caso contrario espera a que se
desocupe. Si dos ó más computadoras comienzan a transmitir en forma
simultánea a través del cable, se generará una colisión. Estas computadoras
interrumpirán su transmisión, esperarán un tiempo aleatorio y repetirán de
nuevo todo el proceso completo.
El estándar 802.3 tiene una historia interesante. El comienzo real fue el
sistema ALOHA construido para permitir la comunicación por radio entre
máquinas diseminadas por las islas hawaianas.
Ethernet
Después se agregó la detección por portadora y Xerox PARC diseño un
sistema CSMA/CD de 2.94 Mbps, para conectar hasta 100 computadoras
personales en un cable de 1 Km. de longitud. A este sistema se le llamó
Ethernet, en honor del éter luminífero. A través del cual se pensó alguna vez
que se propagaban las ondas electromagnéticas. (ver figura 3.6).
86
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Fig 3.6
El sistema Ethernet desarrollado por Xerox tuvo tanto éxito que esta
compañía y las empresas DEC e Intel propusieron una norma para un
sistema de 10 Mbps, lo que constituyó la base para la norma IEEE 802.3.
Esta norma describe aun familia completa de sistemas CSMA/CD, operando
a velocidades que van de 1 a 10 Mbps, en varios medios físicos
La configuración física para el cableado de interconexión de terminales es de
tipo bus compartido y dependiendo del tipo de sistema serán las normas a
seguir en la implementación de la arquitectura de la red.
Como ya se mencionó anteriormente la norma 802.3 especifica una familia
completa de sistemas de comunicación LAN a continuación se enumeran:
87
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
10 BASE T
Es la versión en par trenzado de Ethernet, este puede ser UTP (Unshielded
Twisted Pair), FTP (Foiled Twisted Pair) o STP (Shielded Twisted Pair).
10BaseT solo usa los pares 2 y 3.
La red se implementa en una topología en estrella en donde el Hub es el
centro, un Hub es un repetidor multipuerto o un concentrador de cableado.
10BaseT tiene físicamente una topología en estrella la cual es convertida a
una estructura de bus Ethernet dentro del Hub.

Usa un conector estandarizado RJ45 de 8 hilos

Hasta 100m entre el Hub y la terminal

Hasta 1024 nodos por segmento.
10 BASE 5
También llamado Ethernet de Cable Grueso (Thick Ethernet) que usa un
cable especial “amarillo” de 50 ohms de impedancia en una estructura de
bus. Con una desventaja, si el coaxial es interrumpido en cualquier lugar, la
red entera se caerá.
88
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Se requiere un transceiver para la traducción de señales entre el bus y la
tarjeta adaptadora de red a través de un cable AUI (Attachmment Unit
Interface: Interfaz de Unidad de Conexión). (ver figura 3.7).
1. El bus debe ser terminado en ambos extremos con una resistencia de
50 ohms.
2. Utiliza un conector N sobre el coaxial (Vampiro).
3. Los segmentos de cable no deben de exceder de 500 m de longitud.
4. Habrá mínimo 2.5 m entre cada transceiver (marcas).
5. Máximo 100 usuarios por segmento.
6. Velocidad en el bus de 10 Mbps.
7. Se usa en BackBones de alta velocidad.
Sistemas de Comunicación
Fig 3.7
89
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
10 BASE 2
También llamado el Ethernet Delgado (Thin Ethernet) usa un cable coaxial
delgado (RG58) con una impedancia de 50 ohms.
1. Se instala en una estructura de bus.
2. El transceiver o traductor esta incluido en la tarjeta adaptadora de red.
3. El bus se debe de terminar en ambos extremos con resistencia de 50
ohms.
4. Usa conectores BNC.
5. Segmentos de cable máximo de 185 m.
6. Deberá haber al menos 0.5 m entre dos transceivers.
7. Máximo 30 usuarios por segmentos.
8. Velocidad en el bus hasta de 10 Mbps.
10 BASE FL
También conocido como el estándar FOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link)
o Ethernet sobre fibra óptica.
1. Normalmente usa fibras de 62.5/125 micrómetros de diámetro.
2. Es un enlace dual de fibras (Transmisión y Recepción).
3. Es comúnmente usado para soportar Columnas Dorsales (Backbones)
de Ethernet a alta velocidad.
4. Configuración en estrella igual que 10BaseT
5. El Hub consiste de un acoplador pasivo en estrella y retransmite todas
las señales recibidas de las fibras ópticas a todos los puertos, para
esta manera formar un segmento simple de fibra óptica.
90
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
El termino Base para todos los casos anteriores, viene de BaseBand que
significa que una señal se transmite en su forma original y no modificada por
algún proceso de modulación, es decir, que los datos de una computadora se
envían en forma digital. (ver figura 3.8).
Fig. 3.8
Estándar IEEE 802.4
Aunque la norma 802.3 es la más utilizada en la actualidad, dado que cuenta
con una enorme infraestructura y una considerable experiencia operativa,
durante el desarrollo de la norma 802, General Motors y otras compañías
interesadas en la automatización de fábricas fueron bastante escépticas con
respecto a ella.
91
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La razón fue que, debido a la característica probabilística de su protocolo
CSMA/CD, con un poco de mala suerte, un dispositivo tendría que esperar
mucho tiempo en forma arbitraria, para poder transmitir una trama (en el peor
de los casos ilimitado).
Otra razón, es que las tramas de la norma 802.3 no gozan de prioridad
alguna, de tal forma que resultan inadecuadas para sistemas en tiempo real,
en los que las tramas importantes no pueden retrasarse debido a las que son
intrascendentes.
TOKEN BUS
Para solucionar el problema antes descrito se diseño la norma 802.4
conocida como Token Bus. En estos sistemas, los dispositivos están
físicamente conectados a un bus (cable lineal), pero están organizados
lógicamente en un anillo.
En el anillo cada uno de los dispositivos conoce la dirección del dispositivo a
“su izquierda” y a su “derecha”. Cuando el anillo lógico se inicia, el dispositivo
que tiene la prioridad mayor es el que puede enviar la primera trama.
Después de que este lo hizo, pasa la autorización a su vecino inmediato,
mediante una trama de control llamada token para que este a su vez pueda
transmitir información. El token se propaga alrededor del anillo lógico, de tal
forma que solo su poseedor esta autorizado a transmitir tramas.
92
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Como solamente un dispositivo puede tener el token a la vez, no hay
posibilidad de colisiones. Este método de acceso al medio se conoce con el
nombre de Token Passing.
Es importante hacer notar que, cuando los dispositivos se activan por primera
vez éstos no están dentro del anillo (por ejemplo los dispositivos 19 y 20 de
la figura), de tal forma que el protocolo MAC tiene la capacidad para agregar
y retirar dispositivos del anillo. El protocolo MAC de la norma 802.4 es
bastante complejo.
Para la capa física, se utiliza el cable coaxial de banda ancha de 75 ohms
que normalmente se emplea para la televisión por cable. El término banda
ancha significa que se usan señales analógicas para transmitir los datos.
Se pueden manejar velocidades de 1, 5 y 10 Mbps. La capa física, en su
totalidad, es completamente incompatible con la norma 802.3 y tiene un
grado de complejidad mucho mayor.
Estándar IEEE 802.5
Red en Anillo
Una de las características interesantes de las redes en anillo es que se
comporta como un medio de difusión, pero realmente es una colección de
enlaces punto a punto individuales que conforman un círculo. Los enlaces
punto a punto pueden funcionar en medios como par trenzado, cable coaxial
o fibra óptica.
93
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Token Ring
IBM seleccionó al anillo como la topología para su LAN y la IEEE ha incluido
una norma de anillo en la 802.5 (compatible con la de IBM) denominada
Token Ring y que también esta basada en el método de acceso al medio
Token Passing.
En las interfaces de anillo hay dos modos de operación, uno para escuchar y
otro para transmitir.
En el modo de escucha, cada uno de los bits que llegan a una interfaz se
copia en una memoria temporal para después copiarse de nuevo sobre el
anillo. Mientras el paquete se encuentre en la memoria temporal, puede
inspeccionarse, y quizá hasta modificarse, antes de ser escrito nuevamente
sobre el anillo. Aquí el dispositivo verifica la dirección que tiene el paquete de
datos y en caso de que sea su dirección lo procesa.
En modo de Transmisión, que solo ocurre después de que el token a sido
capturado, la interfaz rompe la conexión existente entre su entrada y su
salida para introducir sus propios datos al interior del anillo. (ver figura 3.8).
Token Ring
Fig 3.8
94
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Después de que un dispositivo ha terminado de transmitir el último bit de su
última trama, deberá regenerar el token. Cuando el último bit de la trama
haya recorrido la trayectoria y haya regresado, se deberá retirar, y la interfaz
deberá conmutarse inmediatamente al modo de escucha, para evitar perder
el token y tener la responsabilidad de volver a transmitir en caso de que
ningún otro dispositivo lo haya escogido.
Se han definido en token ring 2 velocidades dependiendo del tipo de
protocolo de liberación del token:
4 Mbps.
Cuando se usa el método de liberación normal del token (cuando la trama de
datos ha pasado por cada estación del anillo, regresa a la estación origen y
el token es liberado)
16 Mbps.
Cuando se usa una liberación temprana del token (cuando los datos son
enviados sobre el anillo el token es inmediatamente después liberado y pasa
a la siguiente estación)
De igual manera existen dos medios de transmisión:
El cable IBM Tipo 1 es un STP (Shielded Twisted Pair) de 2 pares solamente
por lo que no se considera un cable genérico por lo que no puede ser usado
por todas las aplicaciones y usa un conector IBM hermafrodita y solo se
usara en redes IBM Token Ring.
95
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
El otro es un cable de par trenzado UTP (Unshielded TP), FTP (Foiled TP) o
STP de 4 pares (solo se usan los pares 1 y 3) estandarizado y por lo tanto
genérico con un conector RJ45.
La topología token ring es una configuración lógica, pues físicamente una
topología en anillo cerrado no existe, es en realidad una topología en estrella,
esto gracias a un dispositivo denominado MAU (Multistation Access Unit:
Unidad de Acceso Múltiples Estaciones) localizado en el centro de la estrella,
al que se conectan ya sea con par trenzado o con fibra óptica todas las
estaciones y en cuyo interior es en donde realmente se estructura
de
manera lógica el anillo.
Cuando una computadora necesita ser conectada a la red, un cable IBM o un
RJ45 es conectado en el MAU. Hasta este momento no pasa nada, la
terminal no a sido reconocida y no forma parte de la red de anillo, pero
cuando es encendida la terminal, la tarjeta adaptadora de red dentro del
equipo genera una corriente que podríamos llamar “ fantasma “ que abre un
switch dentro del MAU y de esta manera la terminal es aceptada en el anillo.
3.4 Protocolos de Red
DECNET
Digital Equipment Corporation (DEC) desarrollo el protocolo DECNet para dar
servicios de comunicación de alta velocidad entre equipos DEC entre redes
locales y de área amplia, del set de protocolos destacan:
96
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
RP
Routing Protocol (RP) distribuye información de ruteo entre Hosts DEC,
define 2 clases de ruteo: nivel 1, maneja ruteo en una sola área DEC, y nivel
2, que maneja ruteo entre áreas DEC.
NSP
Network Services Protocol (NSP) provee servicios virtuales de conexión que
son confiables y con control de flujo para el protocolo de ruteo (RP).
LAT
Local Area Transport (LAT) protocolo diseñado para manejar trafico
multiplexado entre terminales y Hosts compartidos.
STP
Spanning Tree Protocol (STP) prevé la formación de loops lógicos en la red.
Su implementación es basada en el 802.1d MAC Bridge Management
Protocol, que provee información de la topología de la red.
LAVC
Local Area VAX Cluster (LAVC) este protocolo comunica unidades DEC VAX
y equipos Lan en un Cluster.
APPLE TALK
AppleTalk es un protocolo multicapa que provee servicios de internetworking,
ruteo y transacciones como comparición de archivos, impresión y acceso a
servidores, además de soporte para aplicaciones de terceros existentes en el
mercado para equipos Apple.
Este protocolo está incluido en el sistema
operativo del computador Apple
97
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Macintosh desde su aparición y permite interconectar ordenadores y
periféricos con gran sencillez para el usuario, ya que no requiere ningún tipo
de configuración por su parte, el sistema operativo se encarga de todo.
Apple Computer introdujo al mercado en 1989 AppleTalk Phase 2. AppleTalk
Phase 2 difiere de ka base principalmente en el rango de direcciones
disponible en la capa de red y el uso del protocolo IEEE 802.2 Logical Link
Control (LLC) en la capa de enlace de datos. Existen tres formas básicas de
este protocolo:
Local Talk.
Es la forma original del protocolo. La comunicación se realiza por uno de los
puertos serie del equipo. La velocidad de transmisión no es muy rápida pero
es adecuada para los servicios que en principio se requerían de ella,
principalmente compartir impresoras.
Ether Talk.
Es la versión de Appletalk sobre Ethernet. Esto aumenta la velocidad de
transmisión y facilita aplicaciones como la transferencia de ficheros.
Token Talk.
Es la versión de Appletalk para redes Token ring.
IPX/SPX
El diseño de este protocolo fue ampliamente influenciado por la
implementación de la arquitectura Xerox Network System (XNS), provee
soporte extenso para redes de área local y comunicaciones asíncronas,
incluye
el
siguiente
subset
de
protocolos,
sobresalientes:
98
se
describen
los
más
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
IPX
Internet Protocol Exchange (IPX): es la implementación de Novell del Xerox
Internet Datagram Protocol (IDP). IPX en un protocolo que usa datagramas
orientados a no conexión que entrega paquetes a través de la red, y provee
direccionamiento y servicios de internetworking a las estaciones de trabajo y
servidores NetWare.
RIPX
Routing Information Protocol (RIP), se utiliza para recolectar, mantener e
intercambiar información de ruteo entre ruteadores y gateways en la internet,
este protocolo NO DEBE CONFUNDIRSE CON RIP del conjunto de
protocolos TCP/IP.
SPX
Sequential Packet Exchange (SPX), se trata de la versión de Novell del
Xerox Sequenced Packet Protocol (SPP). Es un protocolo de nivel transporte
que provee aseguramiento en entrega de paquetes para aplicaciones de
terceros.
SAP
Service Advertising Protocol (SAP). Provee servicios de información sobre
todos los servidores y recursos físicos disponibles en una red Netware.
NCP
NetWare Core Protocol (NCP) maneja el acceso a los recursos de los
servidores primarios de una red Netware.
99
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
NDS
NetWare Directory Services (NDS) es una base de datos distribuida a través
de la red que contiene información de todos los elementos físicos y lógicos
de la red incluyendo usuarios y permisos, NDS reemplaza la base de gestión
basada en BINDERY a partir de la versión 4 del sistema.
NLSP
NetWare Link Services Protocol Specification (NLSP™) es un protocolo que
brinda servicio ruteo utilizando técnicas de link state Routing para redes
extensas con ruteadores basados en IPX.
NETBEUI
NetBEUI es la interfaz de usuario extendida de NetBIOS, originalmente,
NetBEUI y NetBIOS estaban íntimamente ligados y considerados un solo
protocolo, aunque muchos proveedores distribuían por separado NetBIOS,
que es el protocolo de capa de Sesión y que podía operar sobre otros
protocolos de transporte y de ruteo.
NetBIOS (Network Basic input / output Operating System) es una interfaz de
nivel sesión creada por IBM que actúa como una interfaz de aplicación hacia
la red. Provee herramientas de para que un programa pueda establecer una
sesión con otro programa a través de la red, es muy popular debido a que
hay muchas aplicaciones disponibles que lo soportan.
100
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
NetBEUI es un protocolo de capa de transporte reducido, rápido y eficiente,
generalmente viene con todos los productos de la familia Microsoft, esta
disponible desde la mitad de los 80´s con uno de los primeros productos para
red de Microsoft MS-Net.
Las ventajas de NetBEUI son, su tamaño de Stack pequeño: esto era
importante sobre todo en las maquinas basadas en MSDOS y sus
limitaciones en memoria., su velocidad de transferencia de datos y su
compatibilidad con todos los productos de Microsoft.
NetBEUI no soporta Ruteo, es por ello su principal limitante al mundo
exclusivo de las redes con productos Microsoft, sin embargo existen técnicas
para transportar este protocolo a través de redes ruteadas (Encapsulamiento)
TCP/IP Y Su Referencia En El Modelo OSI
Este es el protocolo mas extendido alrededor del mundo por tres
características principales:

Contiene Funciones de Ruteo y protocolos Ruteables.

Maneja mecanismos que garantizan la entrega de paquetes.

Provee una interfaz para prácticamente cualquier tipo de servicio.
101
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La aparición de TCP/IP data de los años 60´s cuando se experimentaba con
el proyecto ARPANET, un proyecto de comunicación para fines Militares en
los Estados Unidos. Posteriormente, la ARPANET se extendió para dar lugar
a lo que ahora se conoce como INTERNET.
La amplia aplicación de este protocolo en las redes de datos dio lugar al
establecimiento de un modelo de referencia que permite simplificar la
explicación de su arquitectura y hacer referencia hacia servicios y
aplicaciones referenciado al modelo OSI de la ISO.
102
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Resumen Capitulo 3
Al termino de este capitulo se analizaron los
dos tipos de Tecnología de Transmisión mas
utilizados que son: Red de difusión y Red de
Punto a Punto, así como los diferentes tipos de
topologías de red, los enlaces de datos para
Internet y los protocolos tanto de acceso
múltiple como los de la capa de enlace de datos
y protocolos de red; En este mismo capitulo se
mencionaron algunos de los Estándares IEEE
802 que rigen a las redes de datos.
103
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Capitulo 4 LAN Conmutadas
En este capitulo se hablara de las distintas Tecnologías de Red y de los
tipos de Conmutación.
4.1 Conmutación (Switching).
Bases De La Conmutación: Bridges.
Los Puentes permiten extender de forma transparente los límites de los
segmentos de una LAN sin importar los protocolos de niveles superiores
(TCP/IP, Appletalk, IPX).
Existen versiones con capacidad de unir segmentos geográficamente
distantes utilizando puentes remotos. En definitiva, permiten una extensión
de las LAN sin necesidad de modificar el software instalado.
Podemos diferenciar varios tipos:

Transparent Bridging.

Spanning Tree Algorithm.

Source Routing Bridging.

Source Routing Transparent Bridging.

Translational Bridges.
104
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
4.1.1 Transparent Bridging ( TB )
Conectan dos o más segmentos de LAN utilizando las direcciones MAC de
48 bits. La decisión de reenviar una trama es tomada de acuerdo a unas
tablas topológicas que indican el segmento donde se encuentra cada
estación.
Estas tablas son auto-construidas por los puentes monitorizando los enlaces:

Cuando leen una dirección fuente que no tienen registrada, crean una
nueva entrada en la tabla indicando el segmento donde ha sido leída.

Las direcciones destino son buscadas en la tabla; si se encuentran en
el mismo enlace donde fueron leídas, dejan pasar la trama, la
encuentran y es reenviada al enlace perteneciente al otro segmento.
Una característica básica de los puentes TB es que evitan la necesidad de
que los nodos de la red tengan conocimiento de la topología, resultando su
existencia “transparente” a las estaciones de trabajo. (ver figura 4.1).
Fig 4.1
105
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Source Routing Bridging ( SRB )
Es una tecnología diseñada por IBM para las redes Token Ring. A diferencia
de los TB, aquí las estaciones son las que conocen que ruta seguirán las
tramas para llegar a su destino mientras que los puentes se limitan a
consultar la cabecera de la trama para saber si deben o no pasar la trama al
anillo adyacente. La información de ruta, contenida en el campo de
información
de
enrutamiento
(RIF)
consiste
en
una
secuencia
de
identificadores de anillos y puentes que la trama debe seguir.
El conocimiento de la topología por parte de las estaciones requiere un
periodo de aprendizaje por parte de las mismas. Para hacer esto, el algoritmo
SRB realiza dos búsquedas: (ver figura 4.2).

Búsqueda de la estación destino dentro del propio segmento.

Búsqueda de la estación destino fuera del propio segmento.
Fig. 4.2
106
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
4.1.3 Source Routing Transparent Bridging (SRTB )
Es similar al SRB con la diferencia de que si un puente de estas
características recibe un Frame sin información de ruteo, se le aplica el
mecanismo de los TB para reenviar el Frame si fuera necesario. Es un
estándar utilizado en redes Ethernet, Token Ring y FDDI.
4.1.4 Translational Bridges
Se utilizan para interconectar redes locales de diferentes tipos, como una
Token Ring conectada a una Ethernet. El método más utilizado para este tipo
de interconexiones es el empleo de ruteadores, pero existen situaciones
donde un puente puede aportar más ventajas que un ruteador. El trabajo
fundamental es el de realizar la conversión de formato de tramas a nivel
MAC. (ver figura 4.3).
El puente “Traductor” puede y debe realizar las siguientes funciones:

Conversión de formatos de tramas

Manejar diferentes velocidades de red:
1. 10 Mbps
2. 10 Mbps
3. 4 o 16 Mbps
107
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Fig 4.3
Switches
Las redes locales de medio físico compartido deben implementar un
mecanismo que arbitre el acceso al medio y, consiguientemente, la
capacidad de transmisión queda dividida.
Estos sistemas cuentan con el inconveniente añadido de que todas las
tramas pasan por todas las estaciones, lo que significa no pocos
inconvenientes respecto a la confidencialidad. Si se quieren evitar estos
problemas y a la vez aumentar la capacidad agregada de toda la red, se
pueden utilizar conmutadores (Switches) que proporcionen anchos de banda
dedicados a cada una de las estaciones conectadas.
108
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Es decir, hemos pasado de anchos de banda compartidos a anchos de
banda dedicados para cada estación.
La forma como trabaja un conmutador es muy similar a la de una pequeña
central telefónica: cada estación se conecta a un puerto del conmutador a
través de un medio único, por lo cual cada estación, de manera ideal,
dispone de todo el ancho de banda de su segmento, pues no tiene con quien
competir.
Tipos de Conmutadores:
On The Fly
Una vez determinada la dirección destino se envía la trama, sin ningún tipo
de comprobación, al punto o puerto correspondiente.
Store And Forward
El conmutador dispone de un buffer intermedio donde se almacenan la trama
y se comprueba que no contenga errores antes de enviarla a la dirección
destino.
Los conmutadores son dispositivos de reciente aparición y que
amplían la gama de posibilidades existentes para interconectar LAN´s. Por
sus características son más asimilables a un puente que a un ruteador ya
que operan en el nivel 2 y son transparentes a los protocolos que
transportan.
109
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Como principal ventaja que presenta su instalación, es que protegen la base
instalada, pues la mayor parte de las NIC ya instaladas pueden seguir siendo
usadas, hacen más eficiente la asignación de ancho de banda a cada usuario
haciendo más eficientes las redes que pasan de ser redes LAN compartidas
o ruteadas a ser Redes LAN Conmutadas, y la lógica requerida para esto
permite también la generación lógica de grupos de trabajo en redes virtuales
(VLAN). (ver figura 4.4).
Fig 4.4
Una forma de resolver el problema de una red con tráfico excesivo, es
eliminando el tráfico necesario. Esto se logra con un puente, dividiendo una
red en segmentos infiltrando el tráfico según la dirección de la estación de
trabajo. El tráfico entre dispositivos del mismo segmento no atraviesa el
puente ni afecta otros segmentos. Esto funcionará bien mientras el tráfico
entre segmentos no sea demasiado pesado. Si lo les, el puente se puede
convertir en cuello de botella y hacer que la comunicación se vuelva más
lenta. (ver figura 4.5, 4.6).
110
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Fig. 4.5
Segmentación
 La segmentación permite reducir la cantidad usuarios por
segmento.
 Los puentes guardan y luego envían todas las tramas basándose
en las direcciones de capa 2
 Independientemente del protocolo de capa 3
 Aumentó de la latencia en la red
Fig. 4.6
111
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
4.2 Tecnologías de red Basadas en Switching.
Existen diversos tipos de conmutadores dependiendo del tipo de red que
soportan, así, existen conmutadores para tramas Token Ring, Ethernet, FDDI
y pueden encontrarse modelos multitecnologia,
Estándar IEEE 802.3u
La mayoría de los usuarios conoce y trabaja con tecnologías Ethernet,
necesita actualmente mas velocidad y más rendimiento dadas las nuevas
aplicaciones, por lo que las velocidades de 100 Mbps resultan adecuadas,
muchas redes Ethernet de 10 Mbps ya están llegando a sus límites y la
solución será emigrar a 100BaseTx y seguir siendo una red Ethernet. (ver
figura 4.7).
 Puede estructurarse con tres tipos de topologías:
 100BASE-TX : Cable de par trenzado Categoría 5. 5 de 2 pares UTP,
FTP ó STP.
 100BASE-T4 : Cable de par trenzado Categoría 3 , Categoría 4 o
Categoría 5 de 4 pares TP.
 100BASE-FX : Con 2 fibras ópticas multimodo (Tx y Rx).
 Protocolo CSMA/CD y compatible con todas las aplicaciones de
10BaseT.
 Longitud máxima: Cable de cobre, 220 mts. entre el Hub y la terminal.
 Cable de fibra óptica, distancia máxima para el backbone 412 m.
112
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Fig. 4.7
Estándar IEEE 802.3z
Gigabit Ethernet IEEE 802.3z
La evolución natural de Fast Ethernet ahora 10 veces más rápido, con
estas velocidades, se están estableciendo mecanismos de prioritización
de trafico para extender el uso de esta tecnología hacia transporte
multimedia en LAN aunque todavía hay mucha tecnología propietaria.
 La misma tecnología que Ethernet y Fast Ethernet.
 Formato de trama, direcciones MAC, etc.
 Denominado 1000BaseT
 Operación en varios medios
113
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
 1000BaseT (UTP), 1000BaseCX (STP), 1000BaseSX (Fibra
Multimodo), 1000BaseLX (Fibra Monomodo).
 Para UTP se requiere categoría 5 y los cuatro pares.
 Estandarización completa (802.3z) sólo está pendiente la versión
sobre cable UTP.
 Interoperabilidad absoluta con Ethernet y Fast Ethernet.
 Se está trabajando para ofrecer calidad de servicio con normas
802.1p y 802.1q.
 Productos para operar tanto en el Backbone como en grupos de
trabajo.
 Buena sinergia con los Switches y los Routing Switches.
 Un siguiente paso es el Gigabit Etherchannel en donde se juntan
varios enlaces en paralelo para simular un enlace de mayor
velocidad
100 VG - Anylan (Voice Grade)
Es una red basada en Hub´s VG la cual puede transportar tramas
Token Ring o 10BaseT a través de Bridges a una velocidad cercana a
los 100 Mbps pero sobre cables de par trenzado de Categoría 3, 4 o 5
a cuatro pares, se prevé una implementación sobre cables UTP y STP
a dos pares, es un sistema de medio de comunicación compartido con
el acceso controlado por un Hub de características muy especiales,
este Hub tiene dos tipos de puertos:
114
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Puertos de Enlace de Bajada (Down Link Port) que sirven para
conectar los dispositivos VG AnyLAN a la red, uno para cada terminal.
Puertos de Enlace de Subida (Up Link Port) son opcionales y sirven
para conectar otros Hub´s VG en cascada y tomando en cuenta su
jerarquía.
Es una tecnología de medio y ancho de banda compartidos que utiliza
un método de acceso denominado Demand Priority (DP).
Este método, que garantiza el soporte de aplicaciones multimedia, se basa
en un control centralizado y determinístico sin colisiones ni contención. (ver
figura 4.8).
Fig. 4.8
115
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
Estándar ANSI X3T9.5
Las redes basadas en Interfaces de Datos Distribuidas por Fibra Óptica
usan un protocolo Token Passing que opera a 100 Mbps sobre cables
de fibra óptica.
También existen FDDI´s implementadas sobre cables de cobre y se
conocen cono TP-DDI (par trenzado) o CDDI (sobre cobre) y pueden ser
consideradas como una versión de Token Ring a 100 Mbps, con algunas
variaciones en el protocolo.
FDDI no fue diseñada para llegar hasta el escritorio (PC´s), por sus altos
costos se usa solo para implementar Redes Dorsales (Backbones) de alta
velocidad.
Su topología es un doble anillo de fibra óptica por cuestiones de respaldo,
al que se conectarán dos tipos de terminales:
DAS
(Dual Access Station): terminal que se conecta a ambos anillo, si el
primario se interrumpe, puede usar el secundario de respaldo.
SAS
(Simple Access Station): terminal que sólo se conecta a uno de los anillo
por lo tanto no tiene respaldo en caso de falla del medio de transmisión.
116
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La aparición de nuevas redes backbone como 100 Base T y AnyLAN así
como las nuevas LATM (ATM en ambiente local) han frenado de alguna
manera la evolución de FDDI, básicamente por cuestión de costos, sin
embargo dicha evolución, continua básicamente en tres direcciones:
FDDI II
Esta tecnología es un subconjunto de la FDDI que será capaz de soportar
datos, voz y vídeo a alta velocidad, es compatible con FDDI, especifica el
Protocolo de Control de Anillo Híbrido (HRC), que añade servicios de
conmutación de circuitos a los ya existentes servicios de conmutación de
paquetes de FDDI. El empleo de HRC permite el manejo de servicios de
voz por su baja latencia, su competidor más cercano será ATM.
CDDI
(Copper FDDI): con el fin de abaratar costes usa un medio metálico de los
ya existentes, UTP categoría 5 (CDDI) o STP (SDDI), competidor de FDDI
II por sus costos.
FFOL
(FDDI Follow On LAN): apunta a los estándares de ATM, está siendo
desarrollado por el comité ANSI X3T9/X3T9.5 para cubrir las demandas de
backbones de alta velocidad, así como de circuitos E3 para interconectar
LAN, redes regionales, MAN. El rango de velocidades va de 600 Mbps hasta
1.25 Gbps actualmente. (ver figura 4.7).
117
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Fig. 4.7
4.2.1 ATM En Ambientes Locales (Lane / Latm)
Como estándar de comunicaciones ATM nació dentro de la CCITT para la
conmutación de WAN aunque, paradójicamente, por el interés despertado
en la industria se ha convertido antes en una tecnología LAN. Un aspecto
fundamental, para el desarrollo de soluciones ATM en entornos de redes
de área local, es la posibilidad de poder ejecutar todas las aplicaciones
existentes hoy en día, y que funcionan sobre protocolos típicos como:
NetBIOS, IPX, etc.
118
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Esta compatibilidad viene dada por un componente de ATM llamado LAN
Emulation (LANE) que permite la utilización de dichos protocolos sobre
infraestructura ATM.
La aplicación de los Hubs y de él concepto de segmentación llevó al uso
de Backbones para facilitar la interconexión de los segmentos autónomos.
Un backbone es un segmento especial, generalmente de mayores
prestaciones,
que
realiza
las
funciones
de
direccionamiento
intersegmentos, y no debería tener, en teoría, estaciones de trabajo
conectadas. Un caso especial son los backbones colapsados donde todos
los segmentos de una LAN son conectados a un punto central que realiza
el direccionamiento sin que exista un segmento físico por el que se
desplacen los paquetes. En algunos casos extremos se ha llegado a
dedicar un segmento para cada estación que, de esta manera, tiene a su
disposición todo el ancho de banda del segmento. (ver figura 4.8).
Fig. 4.8
119
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La tendencia actual es hacia las LAN conmutadas que proporcionan de
forma nativa soportes multimedia, alta escalabilidad y anchos de banda
que van desde 10 Mbps hasta 1 Gbps sobre diferentes tipos de cableado.
El ATM Aplicado a Las LAN
Una LATM cuenta con una serie de ventajas que contrastan con las
limitaciones de las actuales LAN:
 Por su naturaleza conmutada, el medio físico nunca será en sí
mismo el cuello de botella, proporcionando anchos de banda
dedicados para cada una de las estaciones.
 Soporta de forma nativa datos isocrónicos (voz y vídeo)
fundamentales para dar soporte a las aplicaciones multimedia.
 Proporciona un control centralizado lo cual, a pesar de los avances
en control distribuido, simplifica y mejora la gestión de cualquier
tipo de red.
 Utiliza la misma tecnología que la futura B-ISDN.
Señalización
Debido a la falta de estandarización por parte de la CCITT, las primeras
redes ATM utilizaban protocolos de señalización y direccionamientos
propietarios incompatibles entre sí. Ante esta situación ATM Forum
propuso un estándar para la interfaz Usuario - Red denominado ATM UNI.
120
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Los protocolos de señalización para el establecimiento, mantenimiento y
finalización de conexiones definidas por ATM UNI están basados en los
protocolos para banda ancha identificados por la especificación Q.2931
manteniendo un alto grado de similitud. Por otro lado, en cuanto a los
formatos de las direcciones ATM que identifican a los puntos finales de la
Red, distinguiremos entre Private UNI (red privada ATM) y Public UNI (red
pública ATM).
En el primer caso las direcciones ATM están modeladas según el formato
de un OSI Network Service Access Point (NSAP) siguiendo las
especificaciones ISO 8348 y CCITT X.213. Según estas, en una dirección
distinguiremos la parte baja denominada DSP (Domain Specific Part),
cuya estructura viene definida por la directriz ISO 10589, y la parte alta
IDI (Initial Domain Identifier) con varios posibles formatos especificados
por ATM UNI. Estos formatos, que han de ser aceptados indistintamente
por cualquier red privada ATM, son: DCC ATM Format, IDC ATM Format
y E.164 ATM Format que es el modelo seguido para los números de la
ISDN. Para el caso de la Public UNI, esta debe soportar una de las
siguientes estructuras:
E.164 Address structure
Private ATM Address estructure (los tres posibles formatos especificados
para la red privada).
Finalizado el estándar UNI 3.0 ATM Forum ha propuesto también, y como
veremos más adelante, un estándar para que las redes actuales de
tecnología Ethernet y Token Ring puedan utilizar los servicios de las
LATM.
121
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Topologías De La LATM
La realización más simple de una LATM es la de una topología en estrella
en la que cada estación de trabajo tiene una línea dedicada, por ser la
más flexible para futuras modificaciones de la configuración o incrementar
las prestaciones en cuanto a ancho de banda y gestión de red.
Virtual Lan
Cuando se dispone de una red conmutada, como es el caso de las LATM,
el concepto de segmento, inevitable en redes de medio físico compartido,
no existe, ya que todas las estaciones se conectan a un nodo común a
través de un enlace dedicado, de modo que el medio de transmisión
nunca será el cuello de botella.
Para una LATM los segmentos son puramente lógicos, establecidos
desde el plano de gestión sin existir una correspondencia física como en
las LAN actuales. Incluso dos estaciones conectadas a un mismo switch
pueden pertenecer a dos segmentos diferentes. La inversa también es
válida si dos estaciones conectadas a dos Switches diferentes pertenecen
al
mismo
segmentos.
La
utilización
de
segmentos
virtuales
implementados desde nodos conmutados presenta algunas ventajas
organizativas,
como
la
segmentación
virtual
por
departamentos;
operativas, como la manipulación topológica con total flexibilidad
haciendo
posible
la
configuración
dinámica
de
los
segmentos
independientemente de la configuración física e incluso de seguridad,
como las transmisiones broadcast que quedan limitadas a los miembros
122
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Resumen Capitulo 4
Podemos comprobar en este capitulo que
existen protocolos que permiten extender de
forma transparente los limites que conforman
los segmentos de un Red de Área Local
teniendo ventajas en la transmisión de datos a
una distancia determinada.
123
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Capitulo 5 Operación y Servicios de Redes de
Datos.
En este capitulo se conocerá la funcionalidad de IP, hablaremos de la
seguridad en redes así como de los servicios de un Web Server.
5.1 Concepto de Internetworking.
Actualmente, existen varias arquitecturas de red que aunque son
compatibles en cierta forma con el modelo OSI no especifican el mismo
tipo de capas y los protocolos que utilizan son diferentes. A este tipo de
arquitectura se les llama propietarias debido a que están diseñadas
tomando en cuenta solo los productos de un fabricante y no son
compatibles con los de otros. Las arquitecturas de red propietarias más
conocidas son:

SNA (System Network Architecture) de IBM.

XNS (Xerox Network System).

DNA (Digital Network Architecture) o también conocida como
DECNet de Digital Equipment Corporation.
Existe una gran cantidad de estas redes, así como LAN´s que no están
basadas en el modelo OSI. Para poder interconectar redes y hacerlas
interoperables se han desarrollado diferentes tipos de dispositivos que
cumplen
funciones
específicas
y
cuya
complejidad
dependerá
fundamentalmente de que tan parecidas sean las redes por conectar, en
términos de estructura de datos de tramas, paquetes, mensajes y
protocolos (grado de compatibilidad).
124
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
A todo lo anterior actualmente se le define también como internetworking,
el cual permite la conexión de redes separadas, física o lógicamente,
ayuda a superar los ámbitos de operación y mejora su rendimiento global.
(ver figura 5.1).
Fig.5.1
El internetworking puede ser visto como una metodología que permite
estructurar una red de forma coherente distribuyendo, o centralizando, la
información de la forma más adecuada, independientemente de su
localización geográfica; también puede proporcionar anchos de banda
dedicados e interconectar segmentos de diferente tecnología.
125
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
5.2 Funciones IP
Funciones Del Protocolo IP
Este módulo reside en cada Host y en cada enrutador para interconectar
redes de trabajo.
Esos módulos comparten reglas comunes para
interpretación de campos direccionados y para fragmentar y ensamblar
datagramas Internet.
El protocolo IP trata a cada Datagrama Internet como una entidad
independiente no relacionada con ningún otro Datagrama. No hay
conexiones o circuitos virtuales, IP no cuenta con un algoritmo con el cual
se asegure que la información llegue en orden a su destino.
El IP usa mecanismos como verificación de sumas (checksum) de
encabezados y:


Tipo de Servicio: sirve para indicar la calidad del servicio (QoS)
deseado, son parámetros usados por los ruteador para seleccionar
la ruta y las condiciones especificas de transmisión hacia adelante.

Tiempo de Vida:
es un tiempo límite de transmisión de un
Datagrama en la red, si en ese tiempo no alcanza su destino es
desechado, también define al remitente de dicho Datagrama.
126
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
5.2.1 Direccionamiento IP
La dirección IP es un numero único de identificación para los
componentes de una red (WAN ó LAN). Los componentes pueden ser:
1. LAN
2. RUTEADORES
3. SERVIDORES
4. TERMINALES
El direccionamiento IP consiste en la asignación de estos identificadores
en los diferentes elementos de la red, así también cuidar el crecimiento de
forma ordenada del numero de nodos y la asignación de direcciones IP
con el fin de mantener una estructura simple de administración.
Clases De Redes IP
Para IP, una dirección IP esta compuesta de 4 campos de 8 bits cada uno
(octetos) su formato de escritura define estos campos separados por
puntos.
Como cada campo tiene 8 bits esto implica que puede tener 256
combinaciones posibles, lo que nos lleva al formato decimal de las
direcciones IP.
127
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
 Cuando los bits más significativos del primer campo son 00 se
conoce como una clase A. en formato decimal va desde 1 hasta
126.
 Cuando los bits más significativos del primer campo son 10 se
conoce como clase B. en formato decimal va desde 128 hasta
191.
 Cuando los bits más significativos del primer campo son 110 se
conoce como clase C. en formato decimal va desde 192 hasta
223.
 Cuando los bits más significativos del primer campo son 1110 se
conoce como clase D en formato decimal va
desde 224
en
adelante.
 Existe una clase E, la clase D así como la clase E se consideran
reservadas o experimentales.
Existen números especificados por el protocolo que son reservados, estos
son 0, 128 y 255. El uso comercial esta orientado a los primeros 3 tipos
de redes, donde el formato determina el numero de redes y numero de
nodos que se pueden tener en cada clase, esto esta regulado por un
organismo conocido como el Network Información Center (NIC) en la
actualidad las direcciones clase A y B están ocupadas en su totalidad y
solo restan unas cuantas direcciones clase C.
128
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
5.2.2 Subredes y Direcciones IP
El incremento en el uso de redes de datos pequeñas provocó problemas
que no fueron visualizados al aparecer TCP/IP. Se requiere de mucho
trabajo administrativo para manejar las direcciones de red. Las tablas de
ruteo de los ruteadores se hacen cada vez más grandes. La solución al
problema fue, que dos o más redes pequeñas compartan una misma
dirección IP. (ver figura 5.2).
Fig. 5.2
5.3
Ruteo
Se le llama así a la función de encaminar paquetes de información hasta
una estación destino utilizando el nivel de red (3) del modelo OSI. Estas
funciones son realizadas por equipos Ruteadores.
129
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Los ruteadores deben de ser direccionados explícitamente; las estaciones
deben de conocer la dirección de los mismos para poder acceder a nodos
remotos. Esta es una característica que los diferencia de los puentes,
cuyas estaciones conectadas no necesitan conocer las direcciones de los
mismos, lo único importante es la dirección de la estación remota con la
que quieren hablar.
Los ruteadores proporcionan servicios más sofisticados que los puentes:
pueden seleccionar una ruta basándose en parámetros tales como la
latencia de los enlaces, el estado de congestión en la red, la distancia
entre nodos, etc., de modo que pueden aplicar diferentes políticas según
los requerimientos específicos de cada aplicación permitiendo unas
topologías más complejas y descentralizadas ya que pueden manejar
diversos esquemas de direccionamiento, diferentes velocidades y
tamaños de trama.
No obstante todos ejecutan funciones similares:
 Eligen el camino más adecuado.
Mantienen tablas internas que proporcionan información de los enlaces
de la red. Estas tablas son fundamentales, pues en ellas basan la
decisión para realizar el enrutamiento.
 Disponen de mecanismos para el control de Flujo.
130
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La congestión es algo común cuando las redes de diferente velocidad
están interconectadas, pues la más rápida excede la capacidad de la más
lenta. Cuando esto ocurre y es detectado, el ruteador envía una señal a la
estación fuente, indicando congestión e invitándole a reducir la velocidad
de transmisión.
 Unen redes heterogéneas.
Los ruteadores pueden conectar redes de diferente nivel MAC (Token
Ring, Ethernet,..). Su tarea es la de mapear las direcciones del protocolo
de comunicaciones (por ejemplo, IPX) en las direcciones destino de la red
utilizada ( por ejemplo, Frame Relay ), siendo esta una de las razones
que dificultan las funciones Multicasting pues las WAN suelen ser
orientadas a conexión.
En la mayoría de los casos un Host determina que tiene que enviar un
paquete a otro Host. Habiendo adquirido una dirección física de un
ruteador por medios que después analizaremos, el Host origen envía un
paquete direccionado hacia una dirección física MAC de un ruteador, pero
también la dirección del protocolo a usar en el Host destino.
Examinando la dirección de destino del paquete, el ruteador determina si
puede o no enviar el paquete al siguiente punto de conmutación o salto
(Hop), esto mediante la comparación de la dirección obtenida con las
direcciones contenidas en una tabla de enrutamiento.
131
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Si el ruteador no sabe como reenviar el paquete simplemente lo desecha,
si lo sabe y tiene una dirección de salida, cambia la dirección física del
paquete por la del siguiente Hop y transmite el paquete.
Es posible que el siguiente Hop no sea el último para llegar al otro Host,
por lo tanto la dirección física de destino en el paquete irá cambiando
conforme se vaya adentrando en la red y pasando de ruteador a ruteador
hasta llegar al final de su trayectoria. (ver figura 5.3).
Fig 5.3
5.3.1 El Proceso de Enrutamiento
El mecanismo básico explicado anteriormente requiere de varias
definiciones:
132
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
 Mecanismo/Proceso de Enrutamiento (Usando la Tabla de
Enrutamiento).
Son las actividades realizadas por un nodo o Host para determinar como
se manejará un paquete en base a una dirección de red destino.
 Protocolo de Enrutamiento (Crea la Tabla de Enrutamiento).
 Es el conjunto de reglas (en realidad el lenguaje) usadas entre
ruteadores para compartir información de la red y tomar
decisiones.
 Tabla de Enrutamiento.
Una tabla que contiene información acerca de los posibles destinos en
base a direcciones de red específicas.
Actualización De La Tabla De Enrutamiento
Puede ser hecha manualmente directamente sobre las áreas de
configuración de redes en el sistema operativo utilizado por un operador o
administrador de la red, Por ejemplo, la configuración del Gateway por
omisión para TCP/IP en Windows 95.
133
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Protocolos De Enrutamiento (Routing Protocols )
En general un RP esta compuesto de dos partes:
1.-La comunicación con sus ruteadores y Hosts vecinos para investigar
que estaciones están conectadas a que parte de la red.
2.-Después de recolectar esta información, filtrarla y correr un algoritmo
para decidir cuales partes de esta información son usadas para cambiar o
actualizar la tabla de enrutamiento. (ver figura 5.4).
Los algoritmos más usados en los actuales protocolos de ruteo son:
 Algoritmo por Vector Distancia.
 Algoritmo de Estado de Enlace.
Fig. 5.4
134
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
5.4 Seguridad en redes
“El único sistema que es realmente seguro es aquel que esta apagado,
desconectado, dentro de una caja fuerte de Titanio, enterrado a 12 Km.
de profundidad en un mar infestado de tiburones dentro de un Búnker de
concreto lleno de gas tóxico, y vigilado por una guardia militarizada… y
aun así no apostaría mi vida a que es seguro…”
Anónimo.
Cuando el mundo era perfecto (el de computo) y el interés de crear cosas
maravillosas que brindaran un beneficio para el resto de las personas era
común, aparece la naturaleza propia del ser humano, la necesidad del
sentimiento de control y poder, que lo ha llevado tan lejos para bien y
para mal. En computo, el robo de información, y la intromisión se iniciaron
como actividades regulares, por supuesto su contraparte, la generación
de técnicas para proteger sistemas y equipos también creció aunque no
tan rápido.
Con el surgimiento de internet el problema se repite y se intensifica, pues
la vieja idea de la comparición de ideas e información libre llamó tanto la
atención como en aquellos inicios del computo, obviamente la gente con
malas intenciones también se acerco a internet y crecieron sus técnicas
de ataque y su radio de acción, además de asegurar su anonimato.
135
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Todo esto generó la idea de la Seguridad en el computo y
telecomunicaciones como necesidad y mal necesario para continuar
evolucionando en el mundo de la tecnología.
Privacidad:
Proteger el acceso a la información si no se tiene autorización expresa de
hacerlo.
Integridad:
Proteger la información de alteraciones no autorizadas.
Disponibilidad:
Proteger el servicio, recurso o información de la degradación, mutilación o
cualquier situación que lo haga no disponible en el momento de
requerirse.
136
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Consistencia:
Que la operación del sistema no observe comportamientos anormales
generalmente con resultados caóticos.
Aislamiento:
Regular el acceso a sistemas, servicios e información a usuarios no
autorizados.
Intervención:
A veces los usuarios autorizados son los causantes de la falla o problema
a veces por error, a veces con intención.
5.4.1 Técnicas de Seguridad
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CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Autenticación
La autenticación es la primer línea de defensa de un sistema para evitar
que los usuarios no autorizados ingresen a los recursos o información, las
contraseñas son el elemento fundamental, motivo por el cual, la mayoría
de los sistemas operativos manejan acceso por contraseña.
En algunos sistemas UNIX existen niveles de seguridad mas sofisticados
como el C2 del libro Naranja, donde el sistema no solo interpreta la
contraseña que el usuario este tecleando sino también compara el ritmo
de la secuencia de teclas que conforman el password.
Listas de acceso
y Firewalls
Las listas de acceso surgen como una necesidad de regular el acceso
indiscriminado hacia otras redes, se manejan diversos tipos de restricción
y se implementan en los equipos servidores o en los equipos Gateway de
la red ya sea en equipos exprofeso o en ruteadores.
La evolución de las listas de acceso en base a la complejidad de los
permisos y políticas implementadas crean el concepto firewall.
Un firewall
Es un sistema compuesto de software y hardware, generalmente es un
bridge que a través de la implementación de políticas de acceso restringe
deniega o delimita el paso de los paquetes que circulan en una u otra
dirección de sus puertos desde o hacia la red.
138
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Las políticas pueden estar basadas en usuarios, en recursos, en
direcciones IP, en puertos, servicios y/o combinaciones de estos de
manera que cada usuario es personalizado para hacer uso exclusivo de
los recursos a los cuales tiene derecho.
Encriptación
Otro problema de seguridad surgió cuando se aprovecha la característica
de los sistemas para trasmitir información en tipo texto a través de la red,
una de estas aplicaciones es TELNET que generalmente se implenta en
sistemas UNIX.
Cuando un usuario genera una sesión remota con TELNET, la
información sobre la red se trasmite en forma de caracteres secuenciales
por lo que es fácil descubrir si alguien esta entrando al sistema, su clave
de acceso y su cuenta de usuario.
UNIX es un sistema operativo robusto y confiable, muy adecuado para
manejar grandes cantidades de información y muy evolucionado en el
ambiente de comunicaciones. No es difícil suponer que con estas
características fuese el Sistema por excelencia que soporta la gran
mayoría de los servidores en internet.
Cuando iniciaron las compras por internet, muchos usuarios sufrieron los
ataques de crackers que moniterando la internet, capturaban números de
tarjeta de crédito que se enviaban en modo texto.
139
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Con los mensajes de correo electrónico ocurre algo similar, por lo que se
desarrollaron algoritmos de encriptación para enviar la información sobre
internet en clave, existen
muchas técnicas de encriptación, las mas
recurridas están basadas en algoritmo DES.
Las aplicaciones para usuario final evolucionaron hacia el manejo de
comunicaciones codificadas de manera que solo el emisor y el receptor
podían conocer el significado real de los mensajes. Ejemplos de tales
aplicaciones son SSH y PGP.
Existen diversos sistemas que son combinaciones de otros más básicos
como lo es el sistema Kerberos de Sun Microsystems, donde el sistema
pregunta al usuario una clave de acceso para ingreso al sistema y a
través de un intercambio de claves simultaneo se le va brindando acceso
a los recursos conforme los va solicitando, el sistema lleva una bitácora
de todos los accesos y sus datos relevantes para posteriores referencias.
VPN´s
El comercio electrónico es ya una realidad. No obstante aun mucha gente
esta renuente a usar internet para hacer transacciones o negocios debido
a los peligros latentes, sin embargo también se ha encontrado que las
empresas pueden ahorrar recursos e infraestructura intercambiando
información interna de la empresa por internet, y también hay
desconfianza.
140
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Las Redes Privadas Virtuales son una respuesta a estas necesidades,
consisten en la transferencia de datos privados de las empresas usando
medios públicos como internet, para asegurar la confiabilidad de la
información se envía encriptada, mas aun en el receptor se comprueba su
autenticidad y durante el establecimiento de la conexión para el envío de
información se establecen políticas de transferencia que permiten dudar
de la seguridad del canal si se tiene algún tipo de comportamiento
anormal.
Respaldos.
Tanto en sistemas de comunicación como de proceso de información, es
vital contar con métodos de recuperación en caso de desastre incidental o
accidental, esto nos lleva a concebir mecanismos de respaldo en
software, en hardware y en conectividad por lo que es importante
considerarlos dentro de un sistema de computo o comunicaciones.
5.5 Servicios Proxy
 La definición de un Servidor Proxy (Proxy Server) es:
Hacer algo en beneficio de alguien más. Esto significa que, puesto un
requerimiento a algún servidor, este no es respondido por el servidor al
que se requirió sino por un agente intermedio, esto puede ser, en un
momento dado transparente para el usuario.
 Las motivaciones para tener un servidor Proxy son:
141
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
El servidor Proxy puede responder más rápidamente. El usuario no
conoce al verdadero servidor, por lo tanto el Proxy puede buscarlos por
él.
Los ejemplos más conocidos son el Web-Proxy, y el SMC-Proxy, aunque
existen otros como el ARP-Proxy.
5.5.1 Web Proxy Server
Es usado para tener una respuesta más rápida y mayor capacidad
cuando se navega por páginas Web en Internet. La idea es comparable
con “caching“ de páginas Web recuperadas.
Cuando una página Web es requerida varias veces por un usuario, en
lugar de traerla siempre desde el site original, cuando se pide por
segunda vez o posterior, se recupera de la memoria caché del Proxy. (ver
figura 5.5).
Fig.5.5
142
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Necesidad de Administrar Redes
Los problemas que se presentan en la interconexión de redes son
principalmente dos:
 Dispositivos diferentes:
La interconexión de redes permite
diferentes tipos de dispositivos y estos son de distintos
vendedores, todos ellos soportando el protocolo TCP/IP. Debido a
esto, la administración de redes se presenta como un problema.
Sin embargo, usar una tecnología de interconexión abierta permitió
que existieran las redes formadas por dispositivos de distintos
fabricantes, por lo que para administrar estas redes, habrá que
usar una tecnología de administración de redes abierta.
 Administraciones diferentes: Como se permite la interconexión
entre redes de distinto propósito y distinto tamaño, hay que tener
en cuenta que también están administradas, gestionadas y
financiadas de distinta forma.
5.6 Gestión de Redes con SNMP
Evolución Histórica Del Protocolo Simple de Gestión de Red (SNMP)
El protocolo Snmpv1 fue diseñado a mediados de los 80 por Case,
McCloghrie, Rose, And Waldbusser, como una solución a los problemas
de comunicación entre diferentes tipos de redes.
143
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
En un principio, su principal meta era el lograr una solución temporal
hasta la llegada de protocolos de gestión de red con mejores diseños y
más completos. Pero esos administradores de red no llegaron y SNMPv1
se convirtió en la única opción para la gestión de red.
El manejo de este protocolo era simple, se basaba en el intercambio de
información de red a través de mensajes(PDU’s). Además de ser un
protocolo fácilmente extensible a toda la red, debido a esto su uso se
estandarizo entre usuarios y empresas que no querían demasiadas
complicaciones en la gestión de sus sistemas informáticos dentro de una
red.
No obstante este protocolo no era perfecto, además no estaba pensado
para poder gestionar la inmensa cantidad de redes que cada día iban
apareciendo. Para subsanar sus carencias surgió la versión 2 (SNMP v2).
Las mayores innovaciones respecto a la primera versión son:
 Se añaden estructuras de la tabla de datos para facilitar el manejo
de los datos. El hecho de poder usar tablas hace aumentar el
número de objetos capaces de gestionar, con lo que el aumento de
redes dejo de ser un problema
Realmente esta versión 2 no supuso mas que un parche, es más hubo
innovaciones como los mecanismos de seguridad que se quedaron en
pura teoría, no se llegaron a implementar. Por estas razones, este año se
ha producido la estandarización de la versión 3. Con dos ventajas
principales sobre sus predecesores:
144
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
 Añade algunas características de seguridad como Privacidad,
autenticación y autorización a la versión 2 del protocolo
 Uso de Lenguajes Orientados a Objetos(Java, C++) para la
construcción de los elementos propios del protocolo(objetos).
Estas técnicas confieren consistencia y llevan implícita la seguridad, por
lo que ayudan a los mecanismos de seguridad
MIB
El termino MIB corresponde a las siglas de Management Information Base
(base de datos de administración) en realidad es un conjunto de
programas residentes en el dispositivo que se administra y la estación de
trabajo administradora.
En el dispositivo, los MIB´s tienen la función de interactuar con el
hardware y preguntar diversos parámetros de estado y configuración,
cada MIB es diferente para cada dispositivo en la red debido a que
incluso las características entre dos dispositivos que realizan la misma
función dentro de la red (ruteadores por ejemplo) si estos son de diferente
modelo
o
diferente
fabricante
seguramente
sus
parámetros
de
configuración o las distintas opciones para configurar un mismo servicio
no serán idénticas, es por eso que cada dispositivo debe contar con su
propio MIB especifico y único.
145
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Por otro lado, la contraparte en la estación administradora debe de contar
con el agente correspondiente que pueda interpretar la información que le
esta proporcionando el MIB de determinado dispositivo,
y,
poder
procesarlo para que se presente al usuario en forma adecuada, así
también, el MIB de la estación debe poder interpretar las ordenes que el
administrador introduzca para el dispositivo particular y realizar los
intercambios de información con el dispositivo.
5.6.1 Estructura de Mensajes SNMP
Un Mensaje SNMP consiste en un conjunto de requests. El mensaje
puede ser de dos tipos:
 set-request. Usado para configuración.
 get-request. Usado para obtención de información.
Cada Request dentro de un mensaje SNMP contiene una entrada en el
MIB que es conocida como identificador de objeto, y un valor asociado
que puede ser de diversos tipos (entero o una cadena de octetos).
Además.
El mensaje SNMP contiene un parámetro conocido como
community string,
el cual es usado por el dispositivo como una
contraseña para brindar o tomar la información que le esta llegando, hay
dos valores para este parámetro, read string y write string.
146
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
El primero es usado cuando el sistema hace un get-request, el dispositivo
solo contestara cuando el community string lo permite, el segundo es
cuando el sistema hace un get Request hacia el dispositivo y este ultimo
verificara que el usuario que pide el cambio esta autorizado a hacerlo.
5.6.2 Sistemas de Gestión SNMP
Hay muchas aplicaciones basadas en MIB´s SNMP, ara diferentes
plataformas como HP OpenView*
Un software de administración basado en MIB´s típico, proporciona
características de administración gráfica basada en iconos simples que
conservan parámetros u características propias del dispositivo que del
cual el icono es representativo, se puede acceder a sus propiedades y
modificarlas con simples clicks sobre los iconos.
Algunos paquetes software tienen capacidad de autodescubrimiento de la
topología de la red y los dispositivos que la conforman así como algunos
parámetros de configuración de cada dispositivo lo cual facilita la
administración de la red.
La mayoría de las aplicaciones estándar para administración contienen
MIB´s Genéricos, por lo que son capaces de manejar con cierto grado de
destreza determinados dispositivos, sin embargo, para poder explotar al
máximo las capacidades de un dispositivo particular, generalmente es
necesario tener software adicional que contiene los MIB´s necesarios
para dicho dispositivo, este tipo de software generalmente es provisto por
el fabricante del dispositivo.
147
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
5.7 Internet
Sus Origenes
El proyecto militar ARPANET (red creada como apoyo a investigación
para proyectos militares avanzados) es un proyecto concebido durante la
guerra fría como una red alternativa de comunicación por si en caso de
guerra las líneas de comunicación convencionales fuesen destruidas..
Inicialmente se trataba de un proyecto militar, los Sistemas UNIX y
TCP/IP fueron pilares en este proyecto.
Posteriormente el proyecto es desviado a los centros de investigación y
las universidades, así también la empresa ATT distribuye software libre a
las universidades, donde destaca Berkeley, desarrollando una segunda
corriente de UNIX; BSD.
En 1970 se lograron enlazar entre sí 4 universidades: Stanford, UCLA,
UCSB y la Universidad de Utah.
Al seguirse integrando las universidades y permitiendo la distribución de
software libre, se crean las primeras comunidades de internet, donde el
intercambio de ideas e información se convierte en una herramienta
fundamental, posteriormente, iniciaron en internet las actividades de
comercio, este salto abrió los ojos al mundo sobre la potencialidad de la
red. (ver figura 5.6).
148
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Ahora es el medio más usado para la búsqueda de información.
Fig 5.6
Servicios De Internet En La Capa De Aplicación
En la capa de aplicación se tienen los programas que directamente
interactuan con el usuario es común en internet encontrar este tipo de
servicios cuya aplicación esta ampliamente difundida, internet es el
resultado de la integración de tecnologías y protocolos para transportar
casi cualquier tipo de información. De entre los servicios existentes se
tienen
 HTTP (Hyper Text Transport Protocol): Es uno de los protocolos
más recientes. Se utiliza para manejar la consulta de HiperTexto y
el acceso a datos con WWW (World Wide Web) browser’s.
El
tráfico generado por este protocolo ha pasado, debido a la
influencia de Internet, a ser muy grande.
149
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
 DNS(Domain Name Service): Es un servicio que hace la traducción
de nombres a direcciones IP de manera que los usuarios no
tengan que estar recordando las direcciones IP para accesar a un
sitio en internet. IRC(Internet Relay Chat): Este servicio permite
hacer conversaciones entre distintas personas todas a la vez,
puede soportar miles de usuarios separados por grupos de
canales, dada la naturaleza de acceso libre de este servicio, su uso
a degenerado en trivialidad
En internet además encontramos una serie de servicios adicionales
basados en protocolos nativos TCP/IP y convergencia de servicios
voz/datos/vídeo que usan la cobertura de internet y sus tecnologías como
medio de transporte. (ver figura 5.7).
Fig. 5.7
150
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Resumen Capitulo 5
En este ultimo capitulo mencionamos algunos
conceptos básicos de las Operaciones y
Servicios mas importantes o las mas utilizadas
hoy en día en una Red de Datos, como es la
seguridad de Redes, Servicios Proxy, las
funciones
IP
(clases
de
redes
y
direccionamiento), protocolos de Enrutamiento
y el origen e importancia de Internet.
151
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Conclusiones y Tendencias Tecnológicas
Hemos pretendido en el desarrollo de este trabajo de tesis plasmar y señalar
los conceptos elementales para el entendimiento e implementación de
cualquier RED de Comunicaciones actual, haciendo conciencia en
la
importancia que están tomando hoy en día los sistemas de comunicaciones
como herramienta básica de negocios, lo cual nos obliga a utilizar los
materiales y dispositivos que nos proporcionan el constante desarrollo de
tecnologías que se adaptan cada vez mas a las necesidades de una
estructura básica existente de comunicación. La implementación de servicios
de voz sobre dispositivos de redes de datos, empleando Internet como red
global de transporte, nos asombra cada día mas y el creciente avance de
tecnologías para transporte de voz y datos de forma inalámbrica nos obliga a
realizar un constante estudio de las definiciones normativas así como
comparaciones con otras tecnologías y sus limitaciones, que justifiquen
económicamente la inversión en el desarrollo de proyectos que puedan llegar
a reemplazar los circuitos de conmutación de transporte de voz y datos
tradicionales. Finalmente las soluciones de voz y datos sobre Internet se han
dirigido satisfactoriamente a los requerimientos de negocios, cumpliendo con
aceptable escalabilidad y capacidad lo que hace fácilmente adoptables por
cualquier unidad de negocios o institución educativa.
152
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Consideraciones Económicas
Actualmente el costo de pasar de la estructura de redes viejas a tecnologías
actuales es cada vez mas atractivo ya que los precios de materiales así
como de dispositivos se encuentran cada vez mas al alcance de las
pequeñas y medianas empresas.
Voz y Datos Sobre Internet
La tecnología que hará que la conmutación de circuitos asuma su ultima
carrera. En poco tiempo será un extraño anacronismo y con la misma fuerza
que hoy tiene La conmutación en las redes publicas.
En su lugar se están colocando infraestructuras de conmutación de paquetes
que puedan manejar voz, datos y video. Siendo IP el transporte escogido
para ambos, de hecho voz sobre IP se esta convirtiendo en un fenómeno
global.
Suena como ciencia-ficción? Pero en realidad ya esta sucediendo. La
Internet es un crudo indicador de la forma que estas predicciones están
tomando. Una segunda generación de red esta a la vista, la misma que se ha
desarrollado de una mezcla de routers multigigabits con ATM (Asynchronous
Transfer Mode) y Conmutadores SONET/SDH (Synchronous Optical Network
/ Synchronous Digital Hierarchy), a lo largo de esquemas de acceso de alta
velocidad como xDSL.
La mayoría de los carriers ya sabe que es lo que esta viniendo, al menos los
más listos. Algunos ya han empezado a invertir en backbones de paquetes
conmutados. Los ISPs (Internet Service Providers) lo saben, de hecho voz
sobre IP y otros servicios mejorados son la llave para sobrevivir en el
mercado.
153
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Voice Networking
La señalización, el direccionamiento y el enrutamiento son características
comunes en las redes de voz y datos. A pesar que el retardo no es una
consideración normal en redes de datos. Este es un factor importante para
introducir el concepto de señalización en transmisiones de voz necesarias
para establecer una conexión de comunicación.
Diseño De Redes
Concluimos que en el diseño de una red integrada de voz y datos, poco a
poco va desapareciendo una diferencia marcada entre el limite que existe
en el diseño de redes de voz y de datos, ya que ambas tratan de establecer
sesiones y medios comunes de terminales entre usuarios, debido a que el
concepto de señalización, direccionamiento y enrutamiento de las mismas
son similares.
Los cambios en el diseño de redes integradas de voz y datos están en
comprender como estos elementos son conciliados en una misma red. El
retardo y las variaciones de retardo, implican una reducción en su impacto,
es decir estudiar redes de voz sensitivas al retardo y redes con trafico de
datos insensibles al mismo.
Un punto de peso para el diseño de redes, esta en que no todo el trafico de
voz es necesariamente sensitivo al retardo. Por ejemplo, el fax y el correo
de voz, no tienen restricciones en tiempo real, como las conversaciones de
voz. Por lo que añadir servicios de correo de voz y fax puede ser una
justificación, para soportar "voz" sobre redes de datos.
154
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Para esto podemos seguir ciertos pasos para el diseño:
Auditoria de la red
Esto consiste en señalar exactamente que es lo que existe actualmente.
Revisando los equipos de la red, evaluando las capacidades y costos
operativos. Por lo general las preguntas mas comunes para esta auditoria
pueden ser: ¿Cuál ha sido la calidad de servicio de voz y datos?, ¿Necesita
realmente una mejora? y finalmente, ¿un estudio de trafico puede ser
necesario para comparar los patrones existentes?. Tal vez algunos enlaces
pueden ser removidos, mientras otros pueden incrementarse.
Objetivos de la red
Una vez conocidas las capacidades y eficiencias de recursos instalados, el
siguiente paso es determinar en la red integrada cual es el trafico dominante
que se puede soportar, considerando cuan cerca tienen que trabajar las
funcionalidades de voz y datos. Determinar la carga del trafico de voz puede
definir
los
requerimientos
y
justificar
objetivos
para
defender
apropiadamente la inversión.
Revisión de tecnología y servicios
El tercer paso esta en la evaluación de tecnologías y servicios disponibles y
en la selección del modelo y la tecnología que mejor persiga los objetivos
definidos en el punto anterior.
155
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Todos los sistemas de voz paquetizados, siguen un modelo común. Las
redes de transporte de paquetes, las cuales pueden estar basadas en IP,
Frame Relay o ATM forman la nube tradicional. En los limites de estas
redes se encuentran dispositivos o componentes que pueden ser llamados
agentes de voz. La misión principal de estos elementos es cambiar la
información de voz desde la forma tradicional de telefonía a una forma mas
fluida para la transmisión de paquetes. Por esto las redes tienden a pasar
de paquetes de datos a un agente de voz sirviendo los destinos o llamadas.
Para la evaluación de la integración de redes de voz y datos se deben
incluir las siguientes tecnologías:
•
Voz sobre ATM (VoATM)
•
Voz sobre Frame Relay (VoFR)
•
Voz sobre IP (VIP)
Frame Relay vs Internet
Concluimos mencionando que la ventaja del soporte del protocolo TCP/IP a
través de Internet, ciertamente no ha sufrido perdida de popularidad. De
hecho se ha fortalecido debido a la figura de manejar voz sobre IP, esto se
esta tomando como una solución verdaderamente innovadora y de rápido
desarrollo. Las desventajas de escoger esta tecnología, son básicamente
las mismas que las presentadas por X.25, con la posible excepción en las
limitaciones de velocidad. La mayor desventaja de la voz sobre Internet es
la robustez del protocolo con su requerimiento de retardo y variación de
retardo. Mientras estos son problemas que pueden ser manejados con
Frame Relay, presentan mayor dificultad cuando tienen que ser soportados
sobre TCP/IP.
156
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
La mayoría de las aplicaciones usan la misma capa de transporte que
actualmente cursan trafico IP, es decir, la implementación de transportar voz
con Frame Relay resultara más robusto y confiable, ya que el trafico de
colas puede ser manejado directamente. Sin embargo es importante
recordar que esta limitación, no representa una razón de peso cuando
evaluamos la estructura de una red global de comunicaciones ya
implementada y con un uso universal, es decir si bien no estamos en
condición de comparar ambas tecnologías, el desarrollo e implementación
de
VoIP
tendría
argumentos
económicos
implementación..
157
mas
fuertes
para
su
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Glosario
10Base2
Especificación Ethernet de banda base de 10 Mbps que
utiliza un cable coaxial delgado de 50 ohms. 10Base2, que forma parte de la
especificación IEEE 802.3, tiene un límite de distancia de 185 metros por segmento.
10Base5
Especificación Ethernet de banda base de 10 Mbps que
utiliza un cable coaxial estándar (grueso) de 50 ohms. 10Base5, que forma parte de la
especificación de capa física de banda base IEEE 802.3, tiene un límite de distancia de
500 metros por segmento. Véase también Ethernet e IEEE 802.3.
10BaseT
Especificación Ethernet de banda base de 10 Mbps que
utiliza dos pares del cableado de par trenzado (Categoría 3, 4 ó 5): un par para transmitir
datos y el otro para recibir datos. 10BaseT, que forma parte de la especificación IEEE
802.3, tiene un límite de distancia aproximado de 100 metros por segmento. Véase
también Ethernet e IEEE 802.3.
10 Mbps
Millones de bits por segundo. Unidad de velocidad de
transferencia de información. Ethernet porta 10 Mbps.
100BaseT
Especificación Fast Ethernet de banda base de 100 Mbps
que utiliza cableado UTP. Al igual que la tecnología 10BaseT en la cual se base
100BaseT envía impulsos de enlace a través del segmento de la red cuando no se
detecta tráfico. Sin embargo, estos impulsos de enlace contienen más información que
los utilizados en 10BaseT. Basada en el estándar IEEE 802.3. Véase también 10BaseT,
Fast Ethernet, e IEEE 802.3.
Ancho de banda
Diferencia entre las frecuencias más altas y más bajas
disponibles para las señales de red. El término se utiliza también para describir la
medida de capacidad de caudal de un medio o protocolo de red dados.
Anillo
Conexión de una o más estaciones en una topología lógica
circular. La información se pasa secuencialmente entre las estaciones activas. Token
Ring, FDDI y CDDI se basan en esa topología.
Anillo dividido
Arquitectura de LAN basada en una topología de anillo en la
cual el anillo está dividido en ranuras que circulan en forma continua. Las ranuras
pueden estar vacías o llenas y las transmisiones deben comenzar al comienzo de una
ranura.
158
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Anillo principal
Uno de los dos anillos que conforman un anillo FDDI o
CDDI. El anillo principal es la ruta por defecto para las transmisiones de datos.
Compárese con anillo secundario.
Anillo secundario
Uno de los dos anillos que forman un anillo FDDI o CDDI. El
anillo secundario generalmente se reserva para ser utilizado en caso de un fallo del
anillo principal. Compárese con anillo principal.
ARPA (Advanced Research Projects Agency) Agencia de proyectos de investigación
avanzada. Organización de investigación y desarrollo que es parte de DoD. ARPA es
responsable de numerosos avances tecnológicos en comunicaciones y networking.
ARPA se convirtió en DARPA y luego volvió a ser ARPA nuevamente (en 1994). Véase
también DARPA.
ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network)
Red de la agencia de proyectos de investigación avanzada.
Red de conmutación de paquetes que marcó un hito en 1969. ARPANET fue
desarrollada en los años ’70 por BBN y financiada por ARPA (luego, DARPA).
Finalmente, se convirtió en Internet. El término ARPANET fue retirado oficialmente en
1990. Véase también ARPA, BBN, DARPA, e Internet.
Arquitectura cliente-servidor
Término
utilizado para describir los sistemas de red de informática distribuida en los cuales las
responsabilidades de la transacción se dividen en dos partes: cliente (frontal) y servidor
(nodo). Ambos términos (cliente y servidor) pueden aplicarse a programas de software o
a dispositivos reales de computación. También llamado informática distribuida.
Backbone.
La parte de una red que actúa como ruta primaria para el
tráfico que sale y llega de otras redes con mayor frecuencia.
Banda ancha
Sistema de transmisión que multiplexa varias señales
independientes en un cable. En terminología de telecomunicaciones, cualquier canal que
tenga un ancho de banda mayor que un canal con grado de voz (4 kHz). En terminología
LAN, un cable coaxial sobre el cual se utiliza señalización analógica. También llamada
banda amplia. Véase la diferencia con banda base.
159
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Bps (bits per second) bits por segundo.
Bridge (puente)
Dispositivo que conecta y pasa paquetes entre dos
segmentos de red que utilicen el mismo protocolo de comunicaciones. El bridge opera en
la capa de enlace de datos (capa 2) del modelo de referencia OSI. En general, el bridge
filtra, envía o inunda un Frame entrante basándose en la dirección MAC de dicho Frame.
Broadcast (emisión)
Paquete de datos que se enviará a todos los nodos de una
red. Los broadcasts se identifican por medio de direcciones de broadcast. Compárese
con Multicast y unicast. Véase también dirección de broadcast.
Bucle
Ruta donde los paquetes nunca alcanzan su destino, en
lugar de ello, pasan por ciclos repetidamente a través de una serie constante de nodos
de red.
Byte
Término empleado para referirse a una serie de dígitos
binarios consecutivos sobre los cuales se opera como una unidad (por ejemplo, un byte
de 8 bits).
Cable coaxial
Cable que consta de un conductor cilíndrico exterior hueco
que envuelve a un único alambre conductor interno. En las LANs se utilizan
normalmente dos tipos de cable coaxial, cable de 50 ohms que se utiliza para la
señalización digital y cable de 75 ohms que se utiliza para la señal analógica y la
señalización digital de alta velocidad.
Cable de fibra óptica
Medio físico capaz de conducir una transmisión de luz
modulada. Comparado con otros medios de transmisión, el cable de fibra óptica es más
costoso, pero no es susceptible a la interferencia electromagnética y es capaz de
mayores velocidades de datos. Llamado a veces fibra óptica.
Cableado de categoría 1. Una de las cinco categorías de cableado UTP descritas en
la norma EIA/TIA-568B. El cableado de categoría 1 se utiliza para comunicaciones
telefónicas y no resulta adecuado para la transmisión de datos. Compárese con
cableado de categoría 2, cableado de categoría 3, cableado de categoría 4 y cableado
de categoría 5. Véase también EIA/TIA-568B y UTP.
Cableado de categoría 2. Una de las cinco categorías de cableado UTP descritas en
la norma EIA/TIA-568B. El cableado de categoría 2 es capaz de transmitir datos a
velocidades de hasta 4 Mbps. Compárese con cableado de categoría 1, cableado de
categoría 3, cableado de categoría 4 y cableado de categoría 5. Véase también EIA/TIA568B y UTP.
160
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Cableado de categoría 3. Una de las cinco categorías de cableado UTP descritas en
la norma EIA/TIA-568B. El cableado de categoría 3 se utiliza en redes 10BaseT y puede
transmitir datos a velocidades de hasta 10 Mbps. Compárese con cableado de categoría
1, cableado de categoría 2, cableado de categoría 4 y cableado de categoría 5. Véase
también EIA/TIA-568B y UTP.
Cableado de categoría 4 . Una de las cinco categorías de cableado UTP descritas en
la norma EIA/TIA-568B. El cableado de categoría 4 se utiliza en redes Token Ring y
puede transmitir datos a velocidades de hasta 16 Mbps. Compárese con cableado de
categoría 1, cableado de categoría 2, cableado de categoría 3 y cableado de categoría
5. Véase también EIA/TIA-568B y UTP.
Cableado de categoría 5. Una de las cinco categorías de cableado UTP descritas en
la norma EIA/TIA-568B. El cableado de categoría 5 se utiliza para correr CDDI y puede
transmitir datos a velocidades de hasta 100 Mbps. Compárese con cableado de
categoría 1, cableado de categoría 2, cableado de categoría 3 y cableado de categoría
4. Véase también EIA/TIA-568B y UTP.
Capa de aplicación.
Capa 7 del modelo de referencia OSI. Esta capa provee
servicios a procesos de aplicaciones (como correo electrónico, transferencia de archivos
y emulación de terminal) que no pertenecen al modelo OSI. La capa de aplicación
identifica y establece la disponibilidad de las partes que se tiene pensado comunicar (y
de los recursos necesarios para conectarse con ellos), sincroniza aplicaciones
cooperativas y aprueba los procedimientos para recuperación de errores y control de la
integridad de los datos.
Corresponde aproximadamente a la capa de servicios de
transacción en el modelo SNA Véase también capa de enlace de datos, capa de red,
capa física, capa de presentación, capa de sesión y capa de transporte.
Capa de control de enlace de datos.
Capa
2
del modelo de arquitectura SNA. Responsable de la transmisión de datos sobre un
enlace físico particular. Corresponde aproximadamente a la capa de enlace de datos del
modelo OSI. Véase también capa de control de flujo de datos, capa de control de ruta,
capa de control físico, capa de servicios de presentación, capas de servicio de
transacción y capa de control de transmisión.
161
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Capa de control de flujo de datos.
Capa
5
del modelo de arquitectura SNA. Esta capa determina y administra las interacciones
entre las partes de la sesión, particularmente el flujo de datos. Corresponde a la capa de
sesión del modelo OSI. Véase también capa de control de enlaces de datos, capa de
control de ruta, capa de control físico, capa de servicios de presentación, capa de
servicios de transacción y capa de control de transmisión.
Capa de control físico.
Capa 1 del modelo de arquitectura SNA. Esta capa es
responsable de las especificaciones físicas de los enlaces físicos entre sistemas finales.
Corresponde a la capa física del modelo OSI. Véase también capa de control de flujo de
datos, capa de control de enlace de datos, capa de control de ruta, capa de servicios de
presentación, capa de servicios de transacción y capa de control de transmisión.
Capa de enlace de datos. Capa 2 del modelo de referencia OSI. Esta capa brinda un
tránsito confiable de datos a través de un enlace físico. La capa de enlace de datos tiene
correspondencia con el direccionamiento físico, topología de red, disciplina de línea,
notificación de error, entrega solicitada de frames y control de flujo. El IEEE ha dividido
esta capa en dos subcapas: la subcapa MAC y la subcapa LLC. Algunas veces se la
denomina simplemente capa de enlace del modelo SNA.
Capa de control de ruta. Capa 3 del modelo de arquitectura SNA. Esta capa cumple
servicios de secuenciamiento relacionados con el re-ensamblado adecuado de los datos.
La capa de control de ruta es asimismo responsable del enrutamiento. Corresponde
generalmente a la capa de red del modelo OSI. Véase también capa de control de flujo
de datos, capa de control de enlace de datos, capa de control físico, capas de servicios
de presentación, capas de servicios de transacción y capa de control de transmisión.
Capa de control de transmisión.
Capa
4
del modelo de arquitectura SNA. Esta capa es responsable de establecer, mantener y
terminar sesiones SNA, secuenciar mensajes de datos y controlar el flujo de nivel de
sesión. Corresponde a la capa de transporte del modelo OSI. Véase también capa de
control de flujo de datos, capa de control de enlace de datos, capa de control de ruta,
capa de control físico, capa de servicios de presentación y capa de servicios de
transacción.
Capa de presentación.
Capa 6 del modelo de referencia OSI. Esta capa garantiza
que la información enviada por la capa de aplicación de un sistema sea legible por la
capa de aplicación de otro. La capa de presentación también se encuentra involucrada
con las estructuras de datos utilizadas por los programas y, por lo tanto, negocia la
sintaxis de transferencia de datos para la capa de aplicación. Tiene correspondencia en
lo general con la capa de servicios de presentación del modelo SNA. Véase también
capa de aplicación, capa de enlace de datos, capa de red, capa física, capa de sesión y
capa de transporte.
162
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Capa de red
Capa 3 del modelo de referencia OSI. Esta capa provee
conectividad y selección de rutas entre dos sistemas terminales. La capa de red es la
capa donde tiene lugar un enrutamiento. Corresponde aproximadamente a la capa de
control de ruta del modelo SNA. Véase también capa de aplicación, capa de enlace de
datos, capa física, capa de presentación, capa de sesión y capa de transporte.
Capa de servicios de transacción.
Capa
7
en el modelo de arquitectura SNA. Representa funciones de aplicaciones para usuarios,
como planillas de cálculo, procesamiento de palabras, o correo electrónico, por las
cuales los usuarios interactuan con la red. Corresponde aproximadamente a la capa de
aplicación del modelo de referencia OSI. Véase también capa de control de flujo de
datos, capa de control de enlace de datos, capa de control de ruta, capa de control
físico, capa de servicios de presentación y capa de control de transmisión.
Capa de sesión
Capa 5 del modelo de referencia OSI. Esta capa establece,
gestiona y termina sesiones entre aplicaciones y gestiona el intercambio de datos entre
entidades de la capa de presentación. Corresponde a la capa de control de flujo de datos
del modelo SNA. Véase capa de aplicación, capa de enlace de datos, capa de red, capa
física, capa de presentación y capa de transporte.
Capa de transporte.
Capa 4 del modelo de referencia OSI. Esta capa es
responsable de una comunicación de red confiable entre nodos extremos. La capa de
transporte provee mecanismos para el establecimiento, mantenimiento y terminación de
circuitos virtuales, detección y recuperación de fallos en el transporte y control de flujo de
información. Corresponde a la capa de control de transmisión del modelo SNA. Véase
también capa de aplicación, capa de enlace de datos, capa de red, capa física, capa de
presentación y capa de sesión.
Capa física.
Capa 1 del modelo de referencia OSI. La capa física define
las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para la
activación, mantenimiento y desactivación de la capa física entre sistemas finales.
Corresponde con la capa de control físico en el modelo SNA. Véase también capa de
aplicación, capa de enlace de datos, capa de red, capa de presentación, capa de sesión
y capa de transporte.
Capas de servicios de presentación.
Capa
6
del modelo de arquitectura SNA. Esta capa brinda gestión de recursos de red, servicios
de presentación de sesión y alguna gestión de aplicación. Tiene correspondencia en lo
general con la capa de presentación del modelo OSI. Véase también capa de control de
flujo de datos, capa de control de enlace de datos, capa de control de ruta, capa de
control físico, capa de servicios de transacción y capa de control de transmisión.
163
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Codificación
Proceso por el cual los bits son representados por
tensiones. Técnicas eléctricas utilizadas para transportar señales binarias.
Colisión
En Ethernet, el resultado de dos nodos transmitiendo en
forma simultánea. Los frames provenientes de cada dispositivo impactan y se dañan al
encontrarse en el mismo medio físico
Computación peer-to-peer.
Llamadas
de informática peer-to-peer para cada dispositivo de red para correr tanto las porciones
del cliente como del servidor de una aplicación. Asimismo describe la comunicación
entre las implementaciones de la misma capa del modelo de referencia OSI en dos
dispositivos de red diferentes.
Conector BNC (British Naval Connector).
estándar que se utiliza para conectar el cable coaxial 10Base2 IEEE 802.3.
Conector
Conector RJ (registered jack).
Conector
tipo ficha registrado. Conectores estándar normalmente empleados para conectar las
líneas telefónicas. Los conectores RJ se utilizan actualmente para las conexiones
telefónicas y 10BaseT como así también para otros tipos de conexiones de red. RJ-11,
RJ-12 y RJ-45 son algunos de los tipos de conectores RJ más difundidos
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency)
Agencia de proyectos de investigación avanzada para la
defensa. Agencia del gobierno de los Estados Unidos que brindó los fondos para la
investigación y experimentación con la Internet. Evolucionó a partir de ARPA y luego en
1994 retornó a ARPA. Véase también ARPA.
Datagrama
Agrupamiento lógico de información enviada como una
unidad de capa de red por un medio de transmisión sin establecer previamente un
circuito virtual. Los datagramas IP son las unidades principales de información en la
Internet. Los términos Frame, mensaje, paquete y segmento también se utilizan para
describir los agrupamientos lógicos de información en las diferentes capas del modelo de
referencia OSI y en varios círculos de tecnología.
Dirección de red
Dirección de capa de red que se refiere a un dispositivo de
red lógico, en vez de físico. También llamada dirección de protocolo.
DNS (Domain Naming System).
Sistema
de denominación de dominio. Sistema utilizado en Internet para convertir los nombres de
los nodos de red en direcciones.
164
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Domain
Sistema de networking desarrollado por Apollo Computer
(actualmente parte de Hewlett-Packard) para utilizarse en sus estaciones de trabajo de
ingeniería.
Dominio
1.En Internet, una parte del árbol de jerarquía de nombres
que se refiere a los agrupamientos generales de redes basadas en tipo de organización
o geografía. 2.En SNA, un SSCP y los recursos que controla. 3.En IS-IS, un conjunto
lógico de redes.
Dominio de colisión
En Ethernet, el área de la red dentro de la cual se propagan
los frames que han colisionado. Los repetidores y los hubs propagan las colisiones; los
Switches LAN, Bridges y ruteadores no lo hacen. Véase también colisión.
E1
Sistema de transmisión digital de área amplia, utilizado
predominantemente en Europa, que transporta datos a una velocidad de 2,048 Mbps.
Las líneas E1 se pueden arrendar de portadoras comunes para uso privado.
E3
Sistema de transmisión digital de área amplia, utilizado
predominantemente en Europa, que transporta datos a una velocidad de 34,368 Mbps.
Las líneas E3 se pueden arrendar de portadoras comunes para uso privado.
Ethernet
Especificación de LAN de banda base, inventada por Xerox
Corporation y desarrollada conjuntamente por Xerox, Intel y Digital Equipment
Corporation. Las redes Ethernet utilizan CSMA/CD y corren por una variedad de tipos de
cable a 10 Mbps. Ethernet es similar a la serie de normas IEEE 802.3.
Fast Ethernet
Cualquiera de varias especificaciones de Ethernet de 100Mbps. Fast Ethernet ofrece un incremento de velocidad diez veces mayor que el de la
especificación de Ethernet 10BaseT, aunque preserva características tales como formato
de Frame, mecanismos MAC y MTU.
FDM
Multiplexación de división de frecuencia. Técnica por la cual
se puede asignar un ancho de banda a información desde varios canales en un único
cable, basándose en la frecuencia.
165
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Frame
Agrupación lógica de información, enviada como unidad de
la capa de enlace de datos por un medio de transmisión. A menudo, se refiere al
encabezado y al trailer, utilizados para la sincronización y el control de errores, que
rodean a los datos del usuario que contiene la unidad. Los términos Datagrama,
mensaje, paquete de datos y segmento también se utilizan para describir agrupaciones
lógicas de información en diversas capas del modelo de referencia OSI y en diversos
círculos de tecnología.
Frame Relay
Protocolo de la capa de enlace de datos conmutados, de
norma industrial, que administra varios circuitos virtuales utilizando una encapsulamiento
HDLC entre dispositivos conectados. Frame Relay es más eficaz que X.25, el protocolo
para el cual se considera por lo general un reemplazo
Gateway
En la comunidad IP, un término antiguo que se refiere a un
dispositivo de enrutamiento. En la actualidad, se utiliza el término ruteador para describir
los nodos que realizan esta función, mientras que gateway se refiere a un dispositivo
para fines especiales que convierte información de la capa de aplicación de un stack de
protocolo a otro Half dúplex Capacidad de transmisión de datos solamente en una
dirección a la vez, entre una estación de envío y una estación de recepción. Compárese
con full dúplex y simplex.
Host (anfitrión)
Sistema de computación en una red. Similar al término nodo
excepto que el Host usualmente implica un sistema de computación, mientras que un
nodo generalmente se aplica a cualquier sistema en red, incluyendo los servidores de
acceso y ruteadores.
Hub (concentrador)
1.) En forma general, un término utilizado para describir un
dispositivo que sirve como centro de una red de topología en estrella.
Internet.
Término utilizado para referirse a la mayor internetwork
global que conecta a decenas de miles de redes de todo el mundo y que tiene una
“cultura” que apunta básicamente a la investigación y a la estandarización basándose en
el uso en la vida real. Muchas tecnologías de red líderes provienen de la comunidad de
Internet. La Internet evolucionó en parte a partir de la ARPANET. Antes llamada también
Internet DARPA. No debe confundirse con el término general Internet.
IP (Internet Protocol).
Protocolo Internet. Protocolo de capa de red de la pila
TCP/IP que ofrece un servicio de internetwork sin conexión. El IP tiene prestaciones para
direccionamiento, especificación del tipo de servicio, fragmentación y rearmado y
seguridad. Documentado en RFC 791.
166
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
LAN (Local Area Network) Red de área local. Red de datos de alta velocidad y bajo
nivel de error que cubre un área geográfica relativamente pequeña (hasta unos pocos
miles de metros). Las LANs conectan estaciones de trabajo, periféricos, terminales y
otros dispositivos en un único edificio u otra área geográficamente limitada. Los
estándares de LAN especifican el cableado y señalización en las capas física y de
enlace datos del modelo OSI. Ethernet, FDDI y Token Ring son tecnologías LAN
ampliamente utilizadas
MAC (Media Access Control.
Control
de acceso al medio. La inferior de las dos subcapas de la capa de enlace de datos
definida por IEEE. La subcapa MAC administra el acceso a medios compartidos, por
ejemplo, si se utilizará token passing o contención.
Máscara de subred
Máscara de dirección de 32 bits que se utiliza en el IP para
indicar los bits de una dirección IP que se están utilizando para la dirección de subred.
También llamada simplemente máscara
Modelo de referencia OSI Modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos.
Modelo de arquitectura de redes desarrollado por ISO e ITU-T. El modelo consiste en
siete capas, cada una de las cuales especifican funciones particulares de la red, como
por ejemplo direccionamiento, control de flujo, control de errores, encapsulación y
transferencia confiable de mensajes.
Módem
Modulador-demodulador. Dispositivo que convierte señales
digitales y análogas. En el punto de origen, un módem convierte señales digitales a una
forma apropiada para la transmisión por facilidades de comunicación análogas. En el
punto de destino, las señales análogas se recuperan a su forma digital. Los módem
permiten la transmisión de datos por líneas telefónicas de grado voz.
Multicast
Paquetes únicos copiados por la red y enviados a un
subconjunto específico de direcciones de red. Estas direcciones están especificadas en
el campo de dirección del destino.
NET (network entity title). Identificador de la entidad de la red. Direcciones de red,
definidas por la arquitectura de red ISO y utilizadas en redes basadas en CLNS.
Networking.
Conexión de cualquier conjunto de computadoras,
impresoras, ruteadores, Switches y otros dispositivos, con el fin de enviar comunicación
por un medio de transmisión.
167
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Nodo
1. Punto final de una conexión de red, o unión común a dos
o más líneas en una red. Los nodos pueden ser procesadores, controladores, o
estaciones de trabajo. Los nodos, que pueden variar según su capacidad de
enrutamiento y otras capacidades funcionales, pueden estar interconectados por enlaces
y servir como puntos de control en la red. El término nodo se emplea a veces de modo
genérico para indicar cualquier entidad que puede tener acceso a una red y es utilizado
a menudo en forma intercambiable con dispositivo.
Paquete
Agrupamiento lógico de información que incluye un
encabezado que contiene información de control y (usualmente) datos del usuario. Los
paquetes se utilizan más frecuentemente para hacer referencia a las unidades de datos
de las capas de red. Los términos Datagrama, Frame, mensaje y segmento también se
utilizan para describir agrupamientos de información lógica en diferentes capas del
modelo de referencia OSI y en varios círculos de tecnología
Par trenzado.
Medio de transmisión de velocidad relativamente baja que
consiste en dos cables aislados, dispuestos en forma de espiral regular. Los cables
pueden ser blindados o sin blindaje. Par trenzado es común en aplicaciones telefónicas y
es cada vez más común en redes de datos.
Ruteador
Dispositivo de capa de red que utiliza una o más métricas
para determinar la ruta óptima por la cual se enviará el tráfico de la red. Los ruteadores
envían paquetes de una red a otra en base a la información de capa de red.
Ocasionalmente llamado gateway (aunque esta definición de gateway va cayendo en
desuso día a día). Compárese con gateway. Véase también relay.
Señal digital
Lenguaje de computadoras que consta solamente de dos
estados, encendido y apagado, los cuales se indican mediante una serie de impulsos de
tensión.
Señalización
Proceso que consiste en enviar una señal de transmisión
sobre un medio físico a los fines de la comunicación.
Servidor de acceso
Procesador de comunicaciones que conecta dispositivos
asíncronos con una LAN o WAN mediante una red y un software de emulación de
terminal. Realiza tanto enrutamiento asíncrono como síncrono de los protocolos
soportados. Llamado a veces servidor de acceso a la red.
168
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Servidor
de
comunicaciones
Procesador de comunicaciones que conecta dispositivos
asíncronos a una LAN o WAN a través de un software de red y emulación de terminal.
Lleva a cabo solamente un enrutamiento asíncrono de IP e IPX.
Servidor de impresión.
Sistema de computación en red que registra, administra y
ejecuta (o envía para ejecución) solicitudes de impresión desde otros dispositivos de red.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol).
SMTP. Protocolo de Internet que brinda servicios de correo electrónico
Protocolo
SNMP (Simple Network Management Protocol). Protocolo simple de administración de
redes. Protocolo de administración de redes utilizado casi con exclusividad en redes
TCP/IP. El SNMP brinda una forma de monitorear y controlar los dispositivos de red y de
administrar configuraciones, recolección de estadísticas, desempeño y seguridad. Véase
también SGMP y SNMP2.
Subred
1. En redes IP, red que comparte una dirección de subred
particular. Las subredes son redes segmentadas arbitrariamente por un administrador de
red para brindar una estructura de enrutamiento multinivel, jerárquico, protegiendo a la
subred de la complejidad del direccionamiento de las redes conectadas. Llamada a
veces subnet. Véase también dirección IP, dirección de subred y máscara de subred.
2. En las redes OSI, grupo de ES e IS bajo el control de un
único dominio administrativo que utilizan un mismo protocolo de acceso a la red.
T1
Facilidad de portadora de WAN digital. T1 transmite datos
formateados en DS-1 a 1,544 Mbps por la red de conmutación telefónica, mediante una
codificación AMI o B8ZS.
T3
Facilidad de portadora de WAN digital. T3 transmite datos
formateados en DS-3 a 44,736 Mbps por la red de conmutación telefónica. Compárese
con E3.
Portadora
Onda electromagnética o corriente alterna de frecuencia
única, apropiada para la modulación por otra señal, que transporte datos.
WAN (wide área network) Red de área amplia. Red de comunicación de datos que sirve
a usuarios ubicados a través de una amplia zona geográfica y a menudo utiliza
dispositivos de transmisión suministrados por portadoras comunes. Frame Relay, SMDS
y X.25 son ejemplos de WAN.
.
169
CONCEPTOS ELEMENTALES PARA EL DISEÑO DE REDES LAN
Bibliografía
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