historia de las redes de computadoras

Colegio Nº 40 – Héroes de Malvinas
Espacio curricular Redes
Resumen de materia Redes
Índice
1. Historia de las redes informáticas
2. Definición de red informática
3. Modelos de Redes: cliente/servidor vs. par/par
4. Clasificación de redes según cobertura geográfica
5. Modos de Transmisión
6. Topologías de red
7. Direcciones IP
8. Modelo ISO/OSI
9. Comandos
1. HISTORIA DE LAS REDES DE COMPUTADORAS
La historia se puede remontar a 1957 cuando los Estados Unidos crearon la Advaced Research
Projects Agency (ARPA), como organismo afiliado al departamento de defensa para impulsar el
desarrollo tecnológico.
En 1965, la ARPA patrocino un programa que trataba de analizar las redes de comunicación usando
computadoras.
En 1967, La ARPA convoca una reunión en Ann Arbor (Michigan), donde se discuten por primera
vez aspectos sobre la futura ARPANET.
En 1968 la ARPA no espera más y llama a empresas y universidades para que propusieran diseños,
con el objetivo de construir la futura red.
En 1969, es un año clave para las redes de computadoras, ya que se construye la primera red de
computadoras de la historia. Denominada ARPANET, estaba compuesta por cuatro nodos situados en
UCLA (Universidad de California en los Angeles), SRI (Stanford Research Institute), UCBS
(Universidad de California de Santa Bárbara, Los Angeles) y la Universidad de UTA.
La primera comunicación entre dos computadoras se produce entre UCLA y Stanford el 20 de octubre
de 1969. El autor de este envío fue Charles Kline (UCLA).
En 1970 la ARPANET comienza a utilizar para sus comunicaciones un protocolo Host-to-host.
Ya en 1971 la ARPANET estaba compuesta por 15 nodos y 23 maquinas que se unían mediante
conmutación de paquetes.
En 1972 se elige el popular @ como tecla de puntuación para la separación del nombre del usuario y
de la máquina donde estaba dicho usuario.
En 1973 se produce la primera conexión internacional de la ARPANET. Dicha conexión se realiza
con el colegio universitario de Londres (Inglaterra)
En 1974 Cerf y Kahn publican su artículo, un protocolo para interconexión de redes de paquetes, que
especificaba con detalle el diseño del protocolo de control de transmisión (TCP)
En 1975, Se prueban los primeros enlaces vía satélite cruzando dos océanos ( desde Hawai a
Inglaterra) con las primeras pruebas de TCP de la mano de Stanford, UCLA y UCL
En 1982 nombran a TCP e IP como el conjunto de protocolos TCP/IP de comunicación a través de la
ARPANET.
En 1985 Se produce el primer registro de nombre de dominio (symbolics.com) a los que seguirían
cmu.edu, purdue.edu, rice.edu, ucla.edu.
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Trabajo Práctico Nº1
Observar los videos
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=RDNvOnFc28o
http://www.youtube.com/watch?v=2VGlIXdhVZI
1. ¿Cuál fue el contexto histórico que favoreció el surgimiento de las redes informáticas?
2. ¿Qué usos tenían las primeras redes informáticas?
3. ¿En qué año se conectan las 2 primeras computadoras, o sea la primera red?
4. ¿Cuál era el nombre de la agencia que crea Internet y en qué año surge?
5. ¿Cómo se llamó esta agencia?
6. ¿En qué año Internet se vuelve de dominio público?
7. ¿En qué año surge el primer navegador de internet?
8. ¿Qué es Internet?
9. Analice el impacto que produce en la sociedad el surgimiento de las redes informáticas ¿Qué
cosas hoy no serían posibles sin las redes?
Una red Informática, es un conjunto de DISPOSITIVOS informáticos (HARDWARE, Firmware y
software) conectados entre sí A TRAVES DE ALGÚN MEDIO (CABLE O INALAMBRICO), con
la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.
2.1 Algunos objetivos y usos de las redes de computadoras
 Compartir recursos de Hardware
 Compartir recursos de software
 Comunicación
 Trabajo
 Comercio
 Educación
 Juegos
 Cajeros automáticos
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 Procesamiento remoto de datos
 Sistemas de backups (resguardo de datos)
 Multimedia
 etc.
2.2 Componentes mínimos de una red de computadoras
a) Computadoras con placa de red (para cable o inalámbrica)
b) Si la placa de red es cableada, es necesario contar con cable de red
c) Sistema operativo de red
d) Configuración de direcciones de red
3. MODELOS DE REDES
MODELO CLIENTE
SERVIDOR
Clientes: Los equipos cliente solicitan
servicios o datos en la red a equipos
denominados servidores.
Servidores: Los servidores son
computadoras optimizadas y
configuradas para ejecutar un conjunto
limitado de aplicaciones específicas, que
proporcionan servicios a un grupo de
computadoras, usuarios y/o dispositivos.
Transacción: Los clientes emiten
solicitudes a través de la red, las cuales
llegan al servidor, quien se encarga
entregar respuestas a los clientes.
MODELO PAR A PAR
No existe un servidor dedicado a dar
respuestas a sus clientes. Todos los
equipos pueden emitir solicitudes así
como dar respuestas.
La ventaja de este tipo de conexión se
encuentra en la alta velocidad de
transmisión y la seguridad.
4. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES SEGÚN SU COBERTURA GEOGRÁFICA
PAN (personal area
network)
Es una red informática cuya área de cobertura es de pocos metros
(hasta 3 metros). Ejemplo PC conectada celular e impresora.
Red de Area Personal
No necesitan de tecnologías avanzadas de red.
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LAN (Local Area Network)
Red de Area Local
Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de
extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo. Su
extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de
100 metros de distancia.
Es posible que necesiten de tecnologías específicas de red como:
hub, switch, puente y cableado de par trenzado o coaxil.
MAN (Metropolitan Area
Network)
Red de Área Metropolitana
WAN(Wide Area Network)
Red de Área Amplia
Las redes de área metropolitana, comprenden una ubicación
geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de
cobertura es mayor de hasta 100 km. Además de las tecnologías de
red LAN, es posible que necesiten de tecnologías específicas de red
como: router, antenas y cableado de fibra óptica.
Capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km,
proveyendo de servicio a un país o un continente. Inclusive la
interconección de continentes. Internet.
Además de las tecnologías de red MAN, utilizan tecnologías
específicas de red como: traductores y red satelital.
Trabajo práctico Nº2
Ejercicio 1: Defina red Informática.
Ejercicio 2: ¿Cuáles son los objetivos y usos de las redes informáticas?
Ejercicio 3: ¿Cuáles son las componentes mínimas para instalar una red de computadoras?
Ejercicio 4: ¿Cómo se clasifican las redes de computadoras de acuerdo a su cobertura geográfica?
Explique cada una de ellas.
Ejercicio 5: Para cada una de las siguientes situaciones, determine y explique a qué tipo de red se
adecuan, teniendo en cuenta la cobertura geográfica.
1. Una empresa posee una red para mantener conexión entre su casa central y sucursales. La casa
central se encuentra ubicada en Córdoba y posee 3 sucursales distribuidas en la región de Cuyo.
2. En una Universidad existen una red dedicada a liquidación de sueldos del personal de la
universidad, dedicada al uso de docentes y alumnos.
3. Un comercio de venta de ropa posee dos sucursales en la ciudad de San Luis. Una se encuentra a
1200 ms. de la otra.
4. El centro de investigación marítima, ubicado en EEUU, posee estaciones de mediciones en las
costas de los países de América, Oceanía, Europa y África Dichas estaciones se comunican entre
ellas y con el centro de investigación para llevar a cabo el intercambio de datos.
5. Tres amigos se reúnen en la casa de uno de ellos e interconectan sus computadoras para jugar.
6. Juan conecta a su computadora su teléfono para descargar fotos.
5. MODOS DE TRANSMISIÓN
5.1 TRANSMISIÓN POR DIFUSIÓN O BROADCAST: un dispositivo emisor envía información
al resto de los dispositivos receptores de manera simultánea. Todos reciben la información, menos el
dispositivo que la envía.
5.2 TRANSMISIÓN POR MULTIDIFUSIÓN: un dispositivo emisor envía información sólo a un
grupo de dispositivos receptores de manera simultánea.
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5.3 TRANSMISIÓN UNICAST (PUNTO A PUNTO): un dispositivo emisor envía información a
un dispositivo receptor. La información llega en forma directa.
6. TOPOLOGÍAS DE RED
Define la forma de conexión de la red, depende de algunos aspect
os como la distancia entre las computadoras y el medio de comunicación entre ellas ya que este
determina, la velocidad del sistema.
6.1 La topología física: disposición real de los cables. Describe el esquema para el cableado de los
dispositivos físicos.
6.2 La topología lógica: la forma en que las computadoras acceden a los medios. permite ver cómo
circula la información a través de una red.
6.3 Colisión: Si varios dispositivos transmiten información simultáneamente, es posible que se
ocasionen interferencias entre las señales que se transmiten. Por lo tanto, es posible que las mismas
deban ser retransmitidas.
6.4 Topologías
TOPOLOGÍA
Descripción
Ventajas
Desventajas
Topología de Bus
Un cable largo actúa como
una red troncal que conecta
todos los dispositivos en la
red.
-Facilidad de
implementación y
crecimiento.
-Transmite por difusión.
-Simplicidad en la
arquitectura.
-El desempeño se
disminuye a medida que la
red crece.
Necesita terminadores en
los extremos y derivadores
"T"
-Altas pérdidas de señal en
la transmisión debido a
colisiones entre mensajes.
Transmite por difusión.
Topología de
Anillo
Cada dispositivo está
conectado al siguiente y la
último está conectado al
primero.
Para solucionar el problema
de colisiones, se utiliza un
sistema de turnos donde a
cada dispositivo se le
asigna un tiempo para
transmitir en forma de
ronda.
-Si hay un problema, éste
degrada toda la red.
-Facilidad de
implementación y
crecimiento.
-Simplicidad en la
arquitectura
-Longitudes de canales
limitadas.
-La transmisión degradará a
medida que la red crece.
-Lentitud en la
transferencia de datos.
Transmite por difusión con
sistema de turnos.
Topología de
Malla
Cada dispositivo tiene
un enlace punto a
punto y dedicado con
cualquier otro dispositivo.
-Es posible llevar los
mensajes de un dispositivo
a otro por diferentes
caminos.
- Esta red es costosa, ya que
utiliza demasiado cable.
- Su mantenimiento puede
ser complicado, cuando la
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Transmite punto a punto.
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-Si falla un cable el otro se
red crece.
hará cargo del trafico.
-Es Robusta. Si un
dispositivo desaparece o
falla no afecta en absoluto a
los demás.
-Es más segura.
-Hay muy poca
probabilidad de colisiones
Topologías de
Estrella
Topología de
Árbol
Cada dispositivo solamente
se conecta a un dispositivo
(concentrador) b central.
Los dispositivos no están
directamente enlazados
entre sí.
-Es más económica que
una topología de malla.
Transmite punto a punto
-Hay poca probabilidad de
colisiones.
Es una variante de estrella.
Existe un dispositivo
concentrador central que
controla todo el tráfico de
la red.
-Permite conectar
numerosos dispositivos. Se
utiliza para redes de gran
tamaño.
No todos los dispositivos se
conectan directamente al
concentrador central, la
mayoría se conecta a
concentradores secundarios
que, a su vez, se conectan
al concentrador central.
- Fácil agregar dispositivos.
-Si el dispositivo central
falla, toda la red queda
desconectada.
-El mantenimiento de red
resulta más fácil
-Permite priorizar las
comunicaciones de distintos
dispositivos.
Se requiere más cable.
Es costosa.
Si el concentrador central
falla, cae toda la red.
Es de configuración y
mantenimiento complicado.
Transmite por
multidifusión.
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Trabajo Práctico Nº3
1.- En la forma de transmisión por difusión en una red:
a. El mensaje llega directamente a la computadora receptora.
b. E mensaje llega a todas las computadoras de la Red.
c. El mensaje llega a todas las computadoras de la red, excepto a la computadora que lo emite.
d. El mensaje llega sólo a algunas computadoras de la red a la vez.
2.- Teniendo en cuenta la topología de red, seleccione la opción correcta.
a. La topología de Anillo es la topología menos eficiente y transmite punto a punto.
b. La topología nube transmite punto a punto en ciertas ocasiones.
c. La topología Estrella transmite punto a punto y es la más eficiente.
d. La topología de Bus no tiene problemas de colisiones transmite por multidifusión.
3.- La topologías de red que consiste en un sólo cable al cual se conectan todos los dispositivos de
Red es:
a. Árbol
b. Estrella
c. Bus
d. Malla
4.- Suponga las siguientes redes Informáticas:
1. Determine que topología física poseen.
2. Suponga que la computadora E inicia una comunicación con la computadora B:
a - Enumere qué computadoras reciben el mensaje en cada una de las redes.
b - ¿Qué acción toman las computadoras a las que no está destinado el mensaje
en cada una de las redes?
3. Responda las preguntas efectuadas en el punto anterior, pero suponiendo que la
computadora que inicia la comunicación es la C y la computadora destino de la
comunicación es la E.
5.- Para cada una de las topologías descriptas en teoría determine qué manera de transmisión
utilizan.
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7. DIRECCIÓNES IP
Protocolo: es el conjunto de reglas y estándares que controlan la secuencia de mensajes que ocurren
durante una comunicación entre equipos de una red.
Dirección IP: es un número que identifica de manera lógica a una interfaz de un dispositivo dentro de
una red que utilice protocolo IP (Internet Protocol). Estas direcciones para comunicarse, cada equipo
de la red tiene una dirección IP exclusiva que lo identifica.
7.1 DIRECCIÓN IP V4: Es un número que en formato decimal está formado por cuatro números
enteros que varían entre 0 y 255 cada uno, separados por punto “.”. En binario es una dirección de 32
bits.
7.2 Clases de Direcciones
Clase
Dir más
Dir más alta
baja
Bytes que
identifican
red
A
1.0.0.0
127.255.255.255
1
Bytes que
identifican
dispositivos
de red
3
B
128.0.0.0
191.255.255.255
2
2
C
192.0.0.0
223.255.255.255
3
1
Direcciones Privadas
Clase
Redes
A
10.0.0.0 a 10.255.255.0
B
172.16.0.0 hasta 172.31.0.0
C
192.168.0.0 hasta 192.168.255.0
7.3 MÁSCARA DE RED
EN FORMATO se presenta bajo la forma de 4 bytes separados por puntos, y está compuesta por
ceros en lugar de los bits de la dirección IP que se desea cancelar (y por unos en lugar de aquellos que
se quiera conservar).
El interés principal de una máscara de subred reside en que permite la identificación de la red
asociada con una dirección IP.
La máscara abreviada considera la cantidad de 1 que contiene la máscara en binario.
Clase
Máscara
Máscara Abreviada
A
255.0.0.0
/8
B
255.255.0.0
/16
C
255.255.255.0
/24
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7.4 DIRECCIÓN IP V6 Está compuesta por 8 segmentos de 2 bytes cada uno, que suman un total de
128 bits, si los vemos en binario. Se pueden obtener 2128 o 340 sextillones de direcciones. La ventaja
con respecto a la dirección IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento.
7.5 DIRECCIÓN FISICA (MAC) es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o
dispositivo de red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar.
Trabajo Práctico Nº4
1.- Clasificar las direcciones IP v4 según A, B, C.
a)170.221.165.3
b)18.0.0.251
c)132.13.0.32
d)195.25.25.5
e)126.0.0.12
f)198.160.132.14
g)68.0.0.174
h)191.10.10.1
i)165.1.2.3
2.- Para cada una de las direcciones del ejercicio anterior, asignar máscara de red, según su
clase (A, B, C)
3.- Ahora en tu compu: andá al menú inicio, y en la opción ejecutar o buscar (según tu
Windows) escribí CMD. Aparece una ventana negra. Allí escribe “ipconfig/all”. Analiza que
información aparece. ¿Aparece alguna dirección MAC, IPv4, IPv6?
4.- Dar ejemplos de direcciones MAC, IPv4 e IPv6.
5- Ejecutar en línea de comandos: ping www.google.com.ar, analiza la información que
obtienes. Ejecuta ping 127.0.0.1, analiza la información que obtienes.
8. Modelo ISO/OSI
8.2 Debido a la gran variedad de protocolos que fueron surgiendo, se hizo necesaria su estandarización y, para
ello,
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la ISO (International Standards Organization) formuló un modelo de referencia para la interconexión de
sistemas abiertos, creando el modelo jerárquico se referencia de referencia OSI (Open Systems
Interconnection). Este modelo se divide en 7 capas donde cada una cumple una función especifica.
Nombre de capa
Descripción
Capa de
Aplicación
Es el punto inicial de la comunicación para un dispositivo que la inicia. También
es el punto final de los datos para un dispositivo que recibe la información.
Esta capa es la encargada de ofrecer acceso general a la red y es la capa que está
más cerca del usuario, ya que le suministra herramientas para comunicarse. Por
ejemplo el software Internet Explorer.
Capa de
Presentación
Es la encargada de definir el formato de los datos. Traduce, comprime o cifra los
datos según lo requiere la red.
Capa de Sesión
Es la encargada de proporcionar el control de la comunicación entre las
aplicaciones: establece, gestiona, y cierra las conexiones. También es la
encargada de proporcionar ciertas funciones de seguridad.
Capa de
Transporte
Es la encargada de segmentar o re-ensamblar los datos que se transmiten durante
una comunicación. También realiza control de flujo y de errores.
Trabaja con protocolos confiables como TCP o con protocolos no confiables,
pero que trabajan a mayor velocidad como UDP (para transmitir video o voz).
Capa de Red
Esta capa es la encargada de encontrar la mejor ruta para transmitir la
información. Trabaja con direcciones IP.
Capa de Enlace
de Datos
Esta capa es la encargada de adecuar los datos al medio físico, ya sea guiado o
no guiado. Proporciona control de acceso al medio para evitar colisiones.
También proporciona control de errores. Trabaja con direcciones físicas o MAC.
Capa Física
Es la encargada de transmitir los bits a través del medio. Establece el hardware y
la conexión física entre el equipo y el soporte de la red.
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Trabajo Práctico Nº5
Ejercicio: En la página www.redesinformáticas.ecaths.com , ir al link “resolver las siguientes
actividades” y realizar el crucigrama.
Copiar el resultado y presentarlo.
9. Comandos
¿Qué es un comando?
Es una instrucción u orden que el usuario proporciona a un sistema informático, desde la línea de
comandos (como una shell). Puede admitir parámetros o argumentos.
Ipconfig Es una aplicación de consola que muestra los valores de configuración de direcciones
IP.
Ejemplo: ipconfig /all
Ping
Es una utilidad diagnóstica en redes que comprueba el estado de conexión de un
dispositivo de red con otro dispositivo remoto de una red TCP/IP por medio del envío
de paquetes de solicitud y de respuesta. Recibe como parámetro una dirección web o
una dirección IP.
Ejemplo: ping www.google.com
Tracert
Permite seguir la pista de los paquetes que vienen desde un punto de red.
Ejemplo: tracert www.google.com
Netstat
Muestra un listado de las conexiones activas de una computadora, tanto entrantes como
salientes
NETSTAT [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocolo] [-r]
-a Visualiza todas las conexiones y puertos TCP y UDP, incluyendo las que están "en
escucha" (listening).
-r Visualiza la tabla de enrutamiento o encaminamiento. Equivale al comando route
print.
-o muestra los identificadores de proceso
Ej.: netstat –a
Telnet
Es el nombre de un protocolo de red a otra máquina para manejarla remotamente como
si estuviéramos sentados delante de ella.
Ej.: Telnet 192.168.1.10
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Trabajo Práctico Nº6
Ejercicio:
En la compu, presionar la tecla que tiene dibujada una bandera y al mismo tiempo la tecla
“R”. Se abrirá una ventana para ejecutar los comandos. Ejecutar los ejemplos en la línea de
comandos. Analizar los resultados, anotarlos y presentarlos a la profesora.
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