Unidad 1 INTRODUCCIÓN

Unidad 1
INTRODUCCIÓN
M.C. GUSTAVO A. GUTIERREZ CARREON
Las redes de ordenadores son un fenómeno relativamente
reciente que, sin embargo, están teniendo un desarrollo
vertiginoso, paralelo a la evolución sufrida en este ámbito
tecnológico (hardware y software) y, sobre todo, de Internet.
 Pese a tratarse de una tecnología compleja, su desarrollo ha
buscado siempre la transparencia para el usuario y la facilidad en
su integración, de manera que en la actualidad son pocos los
hogares que no disponen de una conexión a Internet y las
empresas o centros educativos que no trabajan sobre una red
LAN.
 En este capítulo vamos a explicar los conceptos más básicos
sobre los que se sustentan las redes de ordenadores, los tipos de
redes, aspectos elementales sobre tecnologías de comunicación y
expondremos el modelo teórico que sustenta la comunicación
entre equipos.

Introducción a las redes de
ordenadores

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

En esencia, una red es un conjunto de equipos
informáticos interconectados entre sí.
En toda red, hay una parte física y otra parte lógica.
La parte física, está compuesta por todos los
elementos materiales (hardware), y los medios de
transmisión.
La parte lógica (software), son los programas que
gobiernan o controlan esa transmisión y la
información o datos que es transmitida.
De este modo, una red de ordenadores puede ser
entendida desde dos vertientes distintas:
◦ Conjunto de equipos interconectados con el fin de compartir
recursos y transmitir información.
◦ Sistema de comunicación de datos entre equipos distintos.
Concepto de red
Una red es, en definitiva, como un sistema de dos o más
ordenadores (autónomos) que, mediante una serie de protocolos,
dispositivos y medios físicos de interconexión, son capaces de
comunicarse con el fin de compartir datos, hardware y software,
proporcionando así acceso a un mayor número de recursos con
un menor coste económico y facilitando su administración y
mantenimiento.
 La existencia de las redes de computadores ha facilitado
enormemente el trabajo colaborativo y el uso de recursos
compartidos, además de crear mecanismos de comunicación
mucho más rápidos y eficientes dando origen al concepto de
“autopista de la información”.
 Para los centros docentes supone un gran ahorro de material
puesto que permite disponer de periféricos y recursos de
hardware más potentes y con mejores prestaciones.
 Todo ello realizado de forma transparente para el usuario de la
red.

Concepto de red
El origen y desarrollo de
las redes de
computadoras está
basado en la colaboración
de científicos de
numerosos campos.
 Las investigaciones y el
trabajo tecnológico se han
apoyado en un mundo de
ideas creadas por
psicólogos, filósofos,
economistas, etc. y en la
colaboración de
organismos
gubernamentales,
universidades y
empresas.

Origen de las redes de ordenadores.


Un bit es un número que puede tener
asociado un valor de 1 ó 0. Es la unidad de
transmisión de datos en el mundo de la
Informática y de Internet. Como sabemos,
el sistema de numeración que sólo emplea
unos y ceros es el binario. De manera que
un número de ocho dígitos en base dos
puede tener un valor máximo de 28, es
decir, de 0 a 255 en numeración decimal.
Por lo tanto, con ocho bits podemos
diferenciar únicamente 256 objetos, de ahí,
que para transmitir una letra sean
necesarios ocho bits.
Si la primera línea dedicada permitía una
transmisión de 1200 bits por segundo, se
estaban transmitiendo 150 letras por
segundo. Comparándolo con la velocidad de
una mecanógrafa experta sería 40 veces
más rápido. Si lo comparamos con la
velocidad de transmisión de un MODEM de
36.900 bits/s sería 30 veces más lento. Con
respecto a una línea ADSL podría llegar a
ser 800 veces más lento.
Origen de las redes de ordenadores.
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Un bit es un número que puede tener asociado un valor de 1 ó 0. Es la
unidad de transmisión de datos en el mundo de la Informática y de
Internet.
Como sabemos, el sistema de numeración que sólo emplea unos y ceros
es el binario.
De manera que un número de ocho dígitos en base dos puede tener un
valor máximo de 28, es decir, de 0 a 255 en numeración decimal.
Por lo tanto, con ocho bits podemos diferenciar únicamente 256 objetos,
de ahí, que para transmitir una letra sean necesarios ocho bits.
Si la primera línea dedicada permitía una transmisión de 1200 bits por
segundo, se estaban transmitiendo 150 letras por segundo.
Comparándolo con la velocidad de una mecanógrafa experta sería 40
veces más rápido. Si lo comparamos con la velocidad de transmisión de
un MODEM de 36.900 bits/s sería 30 veces más lento.
Con respecto a una línea ADSL podría llegar a ser 800 veces más lento.
Concepto de bit


Buscar diferentes clasificaciones para
definir TIPOS DE RED (por tamaño,
topología, protocolo, medio de
transmisión, etc)
Definir cuando menos 5 características
generales de las redes o particulares de
algún tipo en específico
TAREA 1



Para determinar los elementos que
componen una red debemos diferenciar
entre los elementos físicos y los
componentes lógicos.
Entendemos por componentes físicos todo
el hardware y medios físicos necesarios
para la comunicación entre ordenadores.
Los componentes lógicos son los
protocolos de comunicación y el software
que permite esa comunicación.
Elementos de una red.
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Para determinar los elementos que
componen una red debemos diferenciar
entre los elementos físicos y los
componentes lógicos.
Entendemos por componentes físicos todo
el hardware y medios físicos necesarios
para la comunicación entre ordenadores.
Los componentes lógicos son los
protocolos de comunicación y el software
que permite esa comunicación.
Elementos de una red.
Resulta evidente que, dependiendo del tamaño de la red y
las prestaciones que deseemos que nos ofrezca, estos
componentes pueden aumentar en número y complejidad.
Para facilitar su comprensión, vamos a centrarnos
inicialmente en una red formada por dos ordenadores:
 Elementos físicos:

◦ Dos equipos.
◦ Una entrada y salida física de comunicación entre cada uno de
los equipos y el medio físico de comunicación.
◦ Un medio físico para la transmisión de datos.

Elementos lógicos:
◦ Software.
◦ Protocolos de comunicación
Elementos de una red.
Cuando nos encontramos con redes constituidas por más de dos
equipos, debemos empezar a emplear otros tipos de mecanismos
de interconexión. En estos casos, la red estaría constituida por:
 Ordenadores autónomos.
 Elementos de interconexión:

◦ Puertos o adaptadores de red. Permiten la comunicación entre el
equipo y el medio físico de comunicación.
◦ Medio físico para el transporte de datos.
 Medios guiados: cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, ...
 Medios no guiados: ondas de radio, infrarrojos, etc.
◦ Mecanismos de interconexión: concentradores, conmutadores, puentes,
enrutadores, cortafuegos, transceptores, MODEM, MSAU, etc. Los mecanismos de
interconexión aparecen cuando es necesaria la comunicación de varios equipos
con un nivel de eficiencia alto.
◦ Otros: terminales, acopladores, repetidores, conector RJ45, BNC, etc.

Software de conexión y protocolos de comunicación.
Elementos de una red.
Siempre que se pretende una comunicación del
tipo que sea, se deben cumplir una serie de
requisitos básicos, como son el tipo de lenguaje
a utilizar, el tipo de información a transmitir, el
momento, el modo, etc.
 Cuando dos equipos intentan establecer una
comunicación deben hablar el mismo lenguaje y
ponerse de acuerdo en una serie de normas.
 Estas normas son lo que denominamos
protocolo.
 Protocolo es, por tanto, el conjunto de normas
mutuamente aceptadas que van a regir el
diálogo entre los equipos de una red.

Modelos conceptuales

Investigar el Modelo de Referencia OSI
Tarea 2
El origen de esta familia de protocolos fue la
red ARPANET (en ella se desarrollaron los
conceptos fundamentales de diseño y gestión
de redes)
 Los niveles más bajos (enlace y físico) no
están implementados ya que se diseñó para
no depender de una red física concreta

◦ Los protocolos ARP (Adress Resolution Protocol) y
RARP (Reverse Adress Resolution Protocol) se
encargan de enlazar los sistemas de
direccionamiento IP y el de la red física utilizada
Protocolos TCP/IP
Familia Protocolos TCP/IP

La base de la familia de protocolos es el nivel de
Red (Internet Protocol). Es un protocolo de
conmutación de paquetes muy sencillo, de tipo
datagrama, de forma que se pueda implementar
en cualquier tipo de máquina.
◦ A diferencia de OSI, no se distingue claramente entre
servicio, interfaz y protocolo (está entremezclado)
◦ Existen actualmente dos versiones IPv4, IPv6
◦ Protocolos de apoyo:
 ICMP (Internet Control Message Protocol) : comunicación de
mensajes entre nodos de la red
 IGMP (Internet Group Mangement Protocol) : envío de
mensajes a grupos de usuarios
Capa de red
Implementa protocolos extremo a extremo
(entre nodo origen y destino de la información).
Se definen dos protocolos:
 TCP (Transmission Control Protocol):

◦ Es un protocolo orientado a la conexión con control de errores
◦ Se encarga también del control de flujo
◦ Troceado y reensamblado de flujos (garantía de
secuenciamiento)

UDP (User Datagram Protocol) :
◦
◦
◦
◦
◦
Es un protocolo sin conexión (datagrama)
No realiza control de errores
No garantiza el secuenciamiento de la información
Es muy rápido
Util para peticiones aisladas, o transmisión de audio o vídeo.
Capa de transporte

Protocolos basados en ICMP:
◦ PING : solicitud de eco

Protocolos basados en TCP:
◦
◦
◦
◦
◦

Protocolos basados en UDP:
◦
◦
◦
◦

TELNET: terminal remoto
FTP (File Transfer Protocol): transmisión de ficheros
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): correo electrónico
HTTP (HyperText Transfer Protocol: páginas web
RPC (Remote Procedure Call): ejecución de procesos remotos
SNMP (Simple Network Management Protocol): gestión de red
BOOTP : arranque remoto
DNS (Domain Name System)
RPC (Remote Procedure Call): ejecución de procesos remotos
NFS/RPC (Network File System) (gestión de ficheros en
red)
Capa Aplicación: (protocolos de
alto nivel)


Las direcciones IPv4 tienen una longitud de 32 bits (4
bytes)
Tienen dos partes :
◦ Parte de red
◦ Parte de subred/nodo
Clase A
Clase B
Clase C
Direccionamiento IPv4 (1)
Clase D
Clase E
Una red se puede dividir en subredes
 El campo de Subred/Máquina se puede dividir en:

◦ Direccionamiento de subredes
◦ Direccionamiento de máquinas (dentro de la subred)
Máscara de Subred
Utilización de la máscara de red

Existen dos valores de los bits del campo de
máquina reservados:
◦ 0000 0000 (todos los bits a 0) identifica la
red/subred
◦ 1111 1111 (todos los bits a 1) dirección de
broadcast
◦ (envío simultáneo de paquetes a todas las
máquinas conectadas a la subred)
◦ Por seguridad el uso de paquetes de broadcast está
limitado a la subred.
Direccionamiento de máquina
Es una interface que permite a un cliente y
un servidor estar situados en la misma
máquina.
 Se reserva el identificador de red 127.
 Generalmente se usa la dirección 127.0.0.1
 Se le asigna el nombre „localhost‟

Bucle local (Loopback Driver)