Tema 3. Redes alámbricas

Tema 3
REDES INFORMÁTICAS. REDES ALÁMBRICAS
LAS REDES INFORMÁTICAS
Definimos una red informática como el conjunto de ordenadores y dispositivos electrónicos conectados
entre sí por medios físicos o sin cable, cuya finalidad es compartir recursos, información y servicios.
Los elementos que constituyen una red informática son: los equipos informáticos, los medios de
interconexión y los protocolos.
1.1 CLASIFICACIÓN DE LAS REDES

Redes según su tamaño o cobertura





PAN: red de área personal. Interconexión a escasos metros del usuario. Ej.: portátil, PDA y móvil.
LAN: red de área local. Interconexión en el entorno de un edificio de pocas plantas, limitado por el
alcance de la red. Ej.: Varios ordenadores, impresoras y otros dispositivos.
MAN: red de área metropolitana. Conjunto de redes LAN que se interconectan en el entorno de un
municipio. Suele utilizar redes wifi.
WAN: red de área amplia. Interconecta equipos en un entorno geográfico a nivel de país o
continente. Se apoya en estructuras ya creadas, como la red telefónica o cable de fibra óptica. Ej:
red de Internet.
Redes según el medio físico utilizado



Redes alámbricas: utilizan cables para transmitir los datos.
Redes inalámbricas: utilizan ondas electromagnéticas para enviar y recibir información. Ej.
protocolos Wifi y Bluetooth.
Redes mixtas: Mezclan las tecnologías anteriores.
Pares trenzados
Señales eléctricas
Velocidad de
transmisión
Hasta 1 Gb/s
Cable coaxial
Señales eléctricas
Hasta 100 Mb/s
< 100 m
Fibra óptica
Haz de luz
Hasta 1 Tb/s
< 2 km
Wi-Fi
Ondas electromagnéticas
Hasta 100 Mb/s
< 100 m
Bluetooth
Ondas electromagnéticas
Hasta 3 Mb/s
< 100 m
Infrarrojos
Haz de luz
4 Mb/s
< 10 m
Medio
Alámbricas
Inalámbricas

Nombre
Tipo de transmisión
Distancia
máxima
<100 m
Redes según su topología
La forma en la que están interconectados los equipos de una red, se llama topología de la red. Existen
distintas topologías:
Bus
Estrella
Anillo
Árbol

Bus: Consiste en un único cable coaxial (bus) con derivaciones (BNC) a los equipos. Al final hay
que colocar un terminador.

Estrella: es la más utilizada. Todos los ordenadores están conectados a un dispositivo que
distribuye la información: hub o switch.
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

Anillo: un ordenador recibe un paquete de información con un código de destinatario, si no es él se
lo envía al siguiente. Problema: si uno de los ordenadores falla se cae la red.

Árbol: combinación de redes en estrella en la que cada switch se conecta a un servidor o a un
switch principal.

Malla: todos los ordenadores interconectados.

Híbridas: cada día es más frecuente encontrar combinaciones de diferentes topologías, como
Anillo-estrella, bus-estrella, anillo-estrella-bus.
Redes según su propiedad




Redes públicas. Acceso público y global. Internet
Redes privadas. Restringidas al propietario y usuarios que las utilizan. Se llaman intranets si
utilizan herramientas de Internet.
Redes privadas virtuales (VPN). Interconexión de varias redes privadas. Conectan sedes de
organizaciones. Extranet.
Por su relación funcional

Redes cliente-servidor. Un ordenador central (servidor) y ordenadores clientes o terminales, que
se comunican con él.

Redes punto a punto o entre iguales. Todas las estaciones de trabajo se comportan como clientes
y como servidores. Menos de 10 usuarios.
Práctica 1. Completa verdadero o falso (P1_ventajasdelasredes)
Práctica 2. Indica el tipo de red (P2_extensiondelasredes)
Práctica 3. Indica la topología de red de que se trata (P3_topologias)
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CONEXIÓN DE UNA RED LAN. DISPOSITIVOS Y CONFIGURACIÓN
Para conectarse a una red debemos disponer de los elementos adecuados y configurarlos.
2.1 DISPOSITIVOS FÍSICOS DE CONEXIÓN ALÁMBRICA
Los más importantes son: tarjeta de red, cables de conexión de red, router y switch.
a)
Tarjeta de red
Dispositivo cuya función es traducir las órdenes que se intercambian
entre el ordenador y el resto de equipos. Se conecta a la placa base
mediante un bus PCI, o bien se encuentra integrada en la misma. Las
redes actuales son de tipo Ethernet, que utilizan el protocolo IEEE 802.3
del Institute of Electrical and Electronics Engineers, americano.
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La velocidad de transmisión dependerá del tipo de cable de red que se utilice (coaxial, fibra
óptica…) y del tipo de conector (RJ45). Va de 100 Mbps hasta 1000 Mbps.
Cada tarjeta tiene un código único para identificar al equipo en la red llamado número MAC (Media
Acces Control), también conocido como dirección física. Este número puede utilizarse, por
ejemplo, para filtrar los equipos que se pueden conectar a una red inalámbrica.
Se trata de un número hexadecimal compuesto por seis pares de dígitos. Ejemplo: 00-13-E8-2A-AF73. El número MAC tiene dos partes:


OUI: otorgados por la IEEE al fabricante. Son los tres primeros pares de dígitos.
NIC: el fabricante identifica la tarjeta de manera única con los últimos 3 pares de dígitos
Práctica 4: Averigua los OUI de los fabricantes Adlink, 3Com e Intel a través de la página web
http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.shtml. (se encuentra hacia la mitad de la página)
Práctica 5: Ejecuta la instrucción getmac en la línea de comandos para averiguar la dirección MAC de la
tarjeta de red de tu ordenador y luego busca cuál es el fabricante de la misma.
b) Cables de conexión de red
Es el soporte físico por donde se transmiten los datos. Puede realizarse mediante cables de pares
trenzados, cables coaxiales o a través de la luz, mediante cables de fibra óptica.

Cables de pares trenzados
Es el más utilizado actualmente. Está formado por cuatro pares de
hilos de colores, trenzados por parejas para evitar interferencias
radioeléctricas. Para la conexión utilizan el conector RJ45. En
general se utiliza la categoría de cable CAT-5 o CAT-6 que permite
una velocidad de transmisión entre 100 Mbps y 10 Gbps.
La distancia máxima de conexión es de unos 100 metros, debido a
la pérdida de señal a través del cable y por las perturbaciones
electromagnéticas producidas por aparatos eléctricos.
El cable STP está apantallado y la conexión es más segura que el tipo UTP, que no lo está.

Cables coaxiales
El cable coaxial tiene un núcleo sólido de cobre, que transporta la
información, rodeado por un aislante y sobre éste, una malla trenzada
que actúa como apantallamiento protegiendo los datos.
El cable coaxial es más resistente a las perturbaciones que el de pares
trenzados, pero se atenúa más la señal a larga distancia.

Fibra óptica
Se generalizará en el futuro. Formado por haces de filamentos
de vidrio que transmiten los paquetes de información en forma
de luz emitida por un láser. Se pueden transmitir hasta 100
haces de luz alcanzando cada uno una velocidad de transmisión
de 10 Gb/s y por tanto 10 Tb/s en total.
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c) Dispositivos de interconexión

Concentrador o hub
Hoy día ya no se utilizan debido a su modo de trabajo. Cuando
recibe el hub un paquete de información lo transmite a todos los
equipos a la vez, sean o no los destinatarios. Esto puede provocar
la saturación de la red y que la transmisión sea más lenta y menos
eficiente.

Conmutador o switch
La gestión de la información es más avanzada. El switch recibe la
señal de una estación de trabajo emisora y la redirige al puerto de
la estación destinataria gracias a que almacena las direcciones MAC de cada equipo y solo envía la
información al que va dirigida. Esto permite mayor tránsito de información sin que la red se sature.
d) Enrutador o router
Dispositivo que permite la conexión entre dos redes de
ordenadores. Habitualmente se utilizan para conectar una
red LAN a una red WAN mediante línea telefónica
adaptada a la banda ancha, ADSL.
El router encamina la información por la ruta óptima,
decide la dirección de la red hacia el que va destinado el
paquete de datos. Posee su propia dirección IP y puede
actuar también como switch, ya que contiene varios
puertos Ethernet.
e) Puente (bridge)
Permite unir o dividir una red en segmentos o grupos de
trabajo LAN. También permite extender la longitud de un
segmento de red. Facilita la gestión y reduce los cuellos
de botella por exceso de equipos conectados.
f)
Firewall
Es una parte de un sistema o una red que está diseñado
para bloquear el acceso no autorizado, permitiendo al
mismo tiempo comunicaciones autorizadas.
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2.2 CONFIGURACIÓN DE LA RED. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
a) Protocolos: Para que dos equipos de una red puedan comunicarse entre sí es necesario que
utilicen el mismo lenguaje. Este lenguaje se llama protocolo de comunicación. El protocolo más
extendido y aceptado, sobretodo desde la aparición de Internet, es el TCP/IP. Gracias él, redes
heterogéneas y con distintos sistemas operativos pueden comunicarse. Consta de dos partes:

Protocolo IP (Internet Protocol): se encarga de la transmisión de paquetes de información a
través de la red. No controla la recepción ni el orden de los paquetes, ya que pueden ir por
caminos diferentes.

Protocolo TCP (Transmision Control Protocol): realiza dos tareas:

En el emisor: divide la información en paquetes + les agrega un
código detector de errores + los pasa a IP para que gestione el
envío.

En el receptor: recibe y ordena los paquetes + comprueba que
todos son correctos y si no lo son, envía un paquete al emisor para
que los vuelva a enviar.
b) Dirección IP: dirección lógica que identifica de forma única al ordenador en la red. Está formado por
4 números (de 0 a 255) separados por puntos. Ejemplo 192.168.0.2.
Existe, clase A, B y C dependiendo de lo extensa que sea la red. En la actualidad, se reservan las
direcciones de clase A para los servidores de Internet, las direcciones de clase B para medianas o
grandes empresas que poseen ordenadores por todo el mundo y la clase C para las redes LAN.
Clase
A
B
C
Rango
1.0.0.0 – 126.0.0.0
128.0.0.0-191.255.0.0
192.0.0.0 – 223.255.255.0
Redes según la clase de IP
Nº de redes
Nº de host
7
24
128 (2 )
16.777.214 (2 )
14
16
16384 (2 )
65534 (2 )
21
8
2 097 152 (2 )
254 (2 )
Máscara de red
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
En cada clase hay una serie de direcciones que no están asignadas para que puedan utilizarse en
redes privadas, como la del instituto o la de casa. Dos o más redes privadas pueden utilizar las
mismas direcciones, siempre que no estén conectadas a la misma red.
Hay dos direcciones reservadas por el mismo protocolo IP: la dirección 127.0.0.1 que hace
referencia al equipo local y la 255.255.255.255, que sirve para enviar un paquete a todas las
estaciones, como por ejemplo cuando necesitamos saber qué equipos están conectados al a red.
CLASE
A
B
C
Direcciones reservadas para redes privadas
de 10.0.0.0 a 10.255.255.255
de 172.16.0.0 a 172.31.255.255
de 192.168.0.0 a 192.168.255.255
c) Máscara de subred: Una subred es, básicamente, un conjunto de ordenadores conectados
directamente entre sí. Cada ordenador necesita, para pertenecer a una subred, conocer al menos
dos datos: su propio número IP y la dimensión de la red. Este último dato es el que proporciona la
máscara de subred. Indica el número de ordenadores que la integran restando dicho número de
255: una máscara de subred tipo C sería 255.255.255.231, número que indica que la subred tiene
24 direcciones posibles (255 - 231 = 24).
d) Puerta de enlace o gateway: los ordenadores conectados a redes internas usualmente utilizan una
pasarela para acceder a Internet (gateway, puerta de enlace). Esta pasarela actúa como un
enrutador, discriminando el tráfico interno, que dirige a la subred, del externo que deriva a su
destino en la red. Suele ser la IP del router. Ejemplo: 192.168.0.1
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e) DNS (Sistema de nombres por dominio): Un servidor DNS se encarga de transformar el nombre de
un host (www.example.com) a su dirección IP (192.0.34.166). Para esta transformación,
básicamente consulta una base de datos, y si no encuentra la respuesta, pasa la pregunta a un
servidor DNS de nivel superior.
f)
Servidor DHCP (dynamic host configuration protocol). Al pulsar sobre propiedades del protocolo
TCP/IP del adaptador de red, disponemos de dos opciones: obtener IP dinámicamente o bien
introducirla manualmente, en cuyo caso también hay que introducir la IP de la pasarela de red y la
submáscara de red.
La obtención de IPs dinámicamente se consigue por medio de un servidor DHCP, servidor que
facilita automáticamente a cada ordenador conectado no solamente la IP, sino también la gateway,
la submáscara e incluso la DNS.
Debido a que el usuario final de cada equipo no tiene nada que configurar (más que marcar la
casilla de obtener IP dinámicamente) los DHCP son una solución muy utilizada.
3. ANÁLISIS DE UNA RED EXISTENTE
a) A través del panel de control
PRÁCTICA 6. El Panel de control

Accede a Inicio/Panel de control/Centro de redes y
recursos compartidos.

O bien haz clic en el icono Red de la Barra de tareas.

Anota el nombre del equipo en la red y la conexión.

Ahora pulsa en Conexiones y observa la información. Selecciona Detalles, se abrirá una ventana
que muestra los detalles de la conexión de red: la dirección física, IP, puerta de enlace, etc. Haz
una imagen de la información que aparece.

Vuelve a la ventana Estado de conexión y pulsa en Propiedades. Aparecerá la ventana donde
podremos configurar los protocolos de conexión a la red. Pulsar en TCP/IPv4.

Observamos que está seleccionada la opción Obtener una dirección IP automáticamente pero
podríamos poner las configuraciones fijas.
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Con los datos obtenidos, completa la tabla:
Nombre del equipo
Grupo de trabajo o dominio
Dirección MAC
Dirección IP
Puerta de enlace
Servidores DNS
b) A través de la línea de comandos

Ipconfig: muestra la configuración actual de la red TCP/IP de nuestro equipo, la DNS, etc. Para
visualizar toda la información utilizaremos el parámetro /all.

Ping: comprueba el estado de conexión a un equipo remoto a través de la solicitud de eco o
mensaje de respuesta. Consiste en enviarle un mensaje pidiendo que nos conteste. Así
podemos saber si el equipo está operativo y el tiempo de respuesta.

Tracert: indica la ruta que siguen los paquetes desde nuestro equipo hasta el equipo de
destino. Consiste en que cada paquete va numerado (valor TTL) y nos manda una señal cada
vez que llega a un nodo.
PRÁCTICA 7. Comando Ipconfig


Abre la consola y ejecuta la instrucción Ipconfig.
Ahora ejecuta la instrucción Ipconfig /all y comprueba que muestra más información. Anótala en tu
cuaderno.
PRÁCTICA 8. Comando ping






Abre la línea de comandos y escribe ping www.google.es. Anota la dirección IP que aparece.
Observa el número de paquetes que se han enviado y los que se han perdido.
Abre el navegador de Internet y teclea la dirección IP obtenida. ¿Qué ha pasado? Razona la
respuesta.
Ahora ejecuta el comando ping con la IP de un compañero.
Desconecta momentáneamente el cable de red de su ordenador y vuelve a probar. ¿Qué has
observado? Razona la respuesta.
Ahora haz ping con tu IP ¿Qué ocurre?
Vuelve a conectar el cable de red
PRÁCTICA 9. Comando tracert



Abre dos consolas de comandos
Ejecuta en una tracert www.google.es y la otra tracert www.google.com.
¿Cómo interpretas los resultados?
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PRÁCTICA 10. Visual Trace Route



Ejecuta el archivo VisualTraceRoute.exe que se encuentra en tu carpeta.
Indica las direcciones: www.google.es, www.3com y http://www.nytimes.com/.
Observa el número de servidores por los que pasa y el tiempo invertido en la conexión.
PRÁCTICA 11. Direcciones IP

Determina a qué clase pertenecen estas direcciones IP y si son privadas o no. Búscalo en este
enlace http://www.aprendaredes.com/cgi-bin/ipcalc/ipcalc_cgi . Hazlo en una tabla.
a) 172.1.1.1
c) 124.127.122.123
b) 169.5.10.10 d) 199.134.167.175
e) 201.201.202.202
f) 129.11.189.15
VIDEOS

La vida en el 2019 según Microsoft
http://www.youtube.com/watch?v=rHrJWlLUE2A
 Cómo funciona el protocolo TCP/IP
http://www.youtube.com/watch?v=muh9u_F5oeg
 TOP 10 Robots mas Avanzados, Autómata Videos
http://www.youtube.com/watch?v=zFAOeJ5NfB8
 EL GRAFENO Tecnonauta
http://www.youtube.com/watch?v=FNJRXYc3xSQ
 IMPRESORA 3D Tecnonauta
http://www.youtube.com/watch?index=5&list=PLx9NOCO2RAJ6Np6wsP216_0xMkRfJEf
BB&v=y5p8kzYt8Ig&src_vid=FNJRXYc3xSQ&feature=iv&annotation_id=annotation_22
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(APUNTES PARA AMPLIAR INFORMACIÓN)
Los números mágicos
Seguramente en más de una ocasión habrás tenido necesidad de reconstruir tu conexión a
internet y habrás tenido que luchar con montones de números y conceptos extraños: DNS,
submáscara de red, IP, gateway ... son sin embargo los conceptos de red bajo TCP/IP mas
imprescindibles. En esta página veremos su significado.
dirección IP
El número IP es la dirección lógica que identifica a tu ordenador en una red (ya sea local o
externa). Esta dirección es única para cada equipo en el mundo -o única dentro de cada red
local- y la llamamos dirección lógica porque solamente con conocer el IP, cualquier enrutador
es capaz de dirigir los datos al ordenador de destino (o a otro enrutador que probablemente
sea capaz de enviar los datos al ordenador de destino).
Si el ordenador no se conecta directamente a Internet, no necesita tener un número IP único a
nivel mundial, sino solo a nivel de la subred en la que está integrado. Así, si tienes una red
domestica con tres equipos, solamente necesitas una IP pública (única) para el equipo que
conecta a Internet, disponiendo de IPs privadas a nivel de subred para cada equipo o
dispositivo (IPs privadas que serán únicas en cada subred). Por ejemplo, una dirección IP
privada de una red clase C sería 192.168.0.1 para el gateway a internet, 192.168.0.2 para la
siguiente máquina, etc.
En las subredes Clase C el rango de IPs privadas disponible va de 192.168.0 a 192.168.255,
siendo inutilizables la primera y la última, por estar reservadas a la identificación de la propia
red y al broadcasting.
La máscara de la subred
Una subred es, básicamente, un conjunto de ordenadores conectados directamente entre si.
Cada ordenador necesita, para pertenecer a una subred, conocer al menos dos datos: su
propio numero IP y la dimensión de la red. Este último dato es el que proporciona la máscara
de subred.
La máscara de subred indica el número de ordenadores que la integran restando dicho número
de 255: una máscara de subred tipo C sería 255.255.255.0, número que indica que la subred
tiene 255 direcciones posibles (255 - 0 = 255), mientras que una máscara 255.255.255.231
indica una subred de 24 equipos posibles. En este último ejemplo, el rango de IPs que
podríamos usar en nuestra red doméstica sería entre y 192.168.0.1 y 192.168.0.24
Normalmente todos los ordenadores dentro de una subred usarán la misma máscara de
subred.
Gateway
Los ordenadores conectados a redes internas usualmente utilizan una pasarela para acceder a
Internet (gateway, puerta de enlace). Esta pasarela actúa como un enrutador, discriminando el
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tráfico interno, que dirige a la subred, del externo que deriva a su destino en la red. En el
supuesto normal de disponer de solamente una IP pública, asignamos esta a nuestra pasarela.
Servidor DNS
Un servidor DNS se encarga de transformar el nombre de un host (www.example.com) a su
dirección IP (192.0.34.166). Para esta transformación básicamente consulta una base de
datos, y si no encuentra la respuesta, pasa la pregunta a un servidor DNS de nivel superior.
Servidor DHCP
Si pulsas sobre propiedades del protocolo TCP/IP de tu adaptador de red, verás que tienes
dos opciones: obtener IP dinámicamente, o bien introducirla manualmente, en cuyo caso
también tienes que introducir la IP de la pasarela de red, y la submáscara de red.
La obtención de IPs dinámicamente se consigue por medio de un servidor DHCP, servidor que
facilita automáticamente a cada ordenador conectado no solamente IP, sino también gateway,
submáscara, e incluso dirección del servidor WINS y de los servidores DNS.
Debido a que el usuario final de cada equipo no tiene nada que configurar (mas que marcar la
casilla de obtener ip dinámicamente) los DHCP son solución muy utilizada por ISPs, y claro
está, también puedes usarla tu para tu red doméstica, si tienes un router con esta
funcionalidad.
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