Informática III 2007 Módulo I: Introducción a las Redes 1 Principios básicos de las PC Como las computadoras son importantes elementos básicos de desarrollo de redes, es necesario poder reconocer y nombrar los principales componentes de una PC. Muchos dispositivos de networking son de por sí computadores para fines especiales, que poseen varios de los mismos componentes que las PC normales. Para poder utilizar una computadora como un medio confiable para obtener información, por ejemplo para acceder a un sitio web, debe estar en buenas condiciones. Para mantener una PC en buenas condiciones es necesario realizar de vez en cuando el diagnóstico simple de fallas del hardware y de software de la computadora. Por lo tanto, es necesario reconocer los nombres y usos de los siguientes componentes de la PC: Componentes Pequeños Separados • • • • • • Transistor: Dispositivo que amplifica una señal o abre y cierra un circuito Circuito Integrado: Dispositivo fabricado con material semiconductor que contiene varios transistores y realiza una tarea específica Resistencia: Un componente eléctrico que limita o regula el flujo de corriente eléctrica en un circuito electrónico. Condensador: Componente electrónico que almacena energía bajo la forma de un campo electroestático; se compone de dos placas de metal conductor separadas por material aislante. Conector: Parte de un cable que se enchufa a un puerto o interfaz Diodo electroluminiscente (LED): Dispositivo semiconductor que emite luz cuando la corriente lo atraviesa Subsistemas de la PC • • • • • • 1 Placa de circuito impreso (PCB, Printed Circuit Board): Una placa que tiene pistas conductoras superpuestas o impresas, en una o ambas caras. También puede contener capas internas de señal y planos de alimentación eléctrica y tierra. Microprocesadores, chips, circuitos integrados y otros componentes electrónicos se montan en las PCB. Unidad de CD-ROM: Unidad de disco compacto con memoria de sólo lectura, que puede leer información de un CD-ROM Unidad de procesamiento central (CPU): La parte de una computadora que controla la operación de todas las otras partes. Obtiene instrucciones de la memoria y las decodifica. Realiza operaciones matemáticas y lógicas y traduce y ejecuta instrucciones. Unidad de disquete: Una unidad de disco que lee y escribe información a una pieza circular con un disco plástico cubierto de metal de 3.5 pulgadas. Un disquete estándar puede almacenar aproximadamente 1 MB de información. Unidad de disco duro: Un dispositivo de almacenamiento computacional que usa un conjunto discos rotatorios con cubierta magnética para almacenar datos o programas. Los discos duros se pueden encontrar en distintas capacidades de almacenamiento. Microprocesador: Un microprocesador es un procesador que consiste en un chip de silicio diseñado con un propósito especial y físicamente muy pequeño. El microprocesador utiliza Ing. Carlos A. Cuevas Informática III • • • • • • • 2007 tecnología de circuitos de muy alta integración (VLSI , Very Large-Scale Integration) para integrar memoria , lógica y señales de control en un solo chip. Un microprocesador contiene una CPU. Placa madre: La placa de circuito impreso más importante de una computadora. La placa madre contiene el bus, el microprocesador y los circuitos integrados usados para controlar cualquier dispositivo tal como teclado, pantallas de texto y gráficos, puertos seriales y paralelos, joystick e interfaces para el mouse. Bus: Un conjunto de pistas eléctricas en la placa madre a través del cual se transmiten señales de datos y temporización de una parte de la computadora a otra. Memoria de acceso aleatorio (RAM): También conocida como memoria de lectura/escritura; en ella se pueden escribir nuevos datos y se pueden leer los datos almacenados. La RAM requiere energía eléctrica para mantener el almacenamiento de datos. Si la computadora se apaga o se corta el suministro de energía, todos los datos almacenados en la RAM se pierden. Memoria de sólo lectura (ROM): Memoria de la computadora en la cual hay datos que han sido pregrabados. Una vez que se han escrito datos en un chip ROM, estos no se pueden eliminar y sólo se pueden leer. Unidad del sistema: La parte principal del PC, que incluye el armazón, el microprocesador, la memoria principal, bus y puertos. La unidad del sistema no incluye el teclado, monitor, ni ningún otro dispositivo externo conectado a la computadora. Ranura de expansión: es un slot en la placa madre donde se puede insertar una placa de circuito impreso para agregar capacidades a la computadora; pueden ser PCI (Peripheral Component Interconnect/Interconexión de componentes periféricos), AGP (Accelerated Graphics Port/Puerto de gráficos acelerado) y PCIe (PCI Express). PCI es una conexión de alta velocidad para placas tales como NIC, módems internos y tarjetas de video. El puerto AGP provee una conexión de alta velocidad entre dispositivos gráficos y la memoria del sistema; es muy utilizada para gráficos 3-D en sistemas computacionales. El PCIe está sustituyendo al AGP y el PCI estándar. Fuente de alimentación: Componente que suministra energía a una computadora Componentes de la Placa Madre (backplane) • • • • • • • • • • Backplane: Un backplane es una placa de circuito electrónico que contiene circuitería y sócalos en los cuales se pueden insertar dispositivos electrónicos adicionales en otras placas de circuitos; en una computadora, generalmente sinónimo de o parte de la tarjeta madre. Tarjeta de interfaz de red (NIC): Placa de expansión insertada en la computadora para que se pueda conectar a la red. Tarjeta de video: Placa que se introduce en una PC para otorgarle capacidades de visualización. Tarjeta de sonido: Placa de expansión que permite que la computadora manipule y reproduzca sonidos. Puerto paralelo: Interfaz que puede transferir más de un bit simultáneamente y que se utiliza para conectar dispositivos externos tales como impresoras. Puerto serial: Interfaz que se puede utilizar para la comunicación serial, en la cual sólo se puede transmitir un bit a la vez. Puerto de ratón: Puerto diseñado para conectar un ratón al PC Cable de alimentación: Cable utilizado para conectar un dispositivo eléctrico a un tomacorrientes a fin de suministrar energía eléctrica al dispositivo. Puerto USB: Un conector de Bus Serial Universal (Universal Serial Bus). Un puerto USB conecta rápida y fácilmente dispositivos tales como un mouse o una impresora Firewire: Una norma de interfaz de bus serial que ofrece comunicaciones de alta velocidad y servicios de datos isócronos de tiempo real. Se debe pensar en los componentes internos de una computadora como una red de dispositivos, que se conectan al bus del sistema. 2 Ing. Carlos A. Cuevas Informática III 2007 2 Placa de Red (NIC) Una tarjeta de interfaz de red (NIC), o adaptador LAN, provee capacidades de comunicación de red desde y hacia una PC. En las computadoras de escritorio, es una tarjeta de circuito impreso que reside en una ranura de la placa madre (motherboard) y provee una interfaz de conexión a los medios de red. En las computadoras portátiles (notebooks), está comúnmente integrado en los sistemas o está disponible como una pequeña tarjeta PCMCIA, del tamaño de una tarjeta de crédito. PCMCIA es el acrónimo para Personal Computer Memory Card International Association (Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria de Computadoras Personales). Las tarjetas PCMCIA también se conocen como PC CARD. La NIC se comunica con la red a través de una conexión serial y con la computadora a través de una conexión paralela. Esta placa utiliza una petición de interrupción (IRQ), una dirección de E/S y espacio de memoria superior para funcionar con el sistema operativo. Un valor IRQ (petición de interrupción) es un número asignado por medio del cual la computadora puede esperar que un dispositivo específico lo interrumpa cuando dicho dispositivo envía a ésta señales acerca de su operación. Por ejemplo, cuando una impresora ha terminado de imprimir, envía una señal de interrupción a la computadora. La señal la interrumpe momentáneamente de manera que ésta pueda decidir que procesamiento realizar a continuación. Debido a que múltiples señales son enviadas a la computadora en la misma línea de interrupción, algunas pueden no ser entendidas, por lo tanto se debe especificar un valor único para cada dispositivo y su camino hacia la computadora. Antes de la existencia de los dispositivos Plug-and-Play (PnP), los usuarios a menudo tenían que configurar manualmente los valores de la IRQ, o estar al tanto de ellas, cuando se añadía un nuevo dispositivo. Al seleccionar una placa de red (NIC), hay que tener en cuenta los siguientes factores: • • • Protocolos: Ethernet, Token Ring o FDDI Tipos de medios: Cable de par trenzado, cable coaxil, inalámbrico o fibra óptica Tipo de bus de sistema: PCI o ISA 3 Instalación de Placa de Red y MODEM La conectividad a una red de datos requiere una tarjeta adaptadora, que puede ser un módem o NIC. Un módem, o modulador-demodulador, es un dispositivo que ofrece a la computadora conectividad a una línea telefónica. El módem convierte (modula) los datos de una señal digital en una señal analógica compatible con una línea telefónica estándar. El módem en el extremo receptor demodula la señal, convirtiéndola nuevamente en una señal digital. Los módems pueden ser internos o bien, pueden conectarse externamente a la computadora una interfaz de puerto serie ó USB. La instalación de una NIC, que proporciona la interfaz para un host a la red, es necesaria para cada dispositivo de la red. Se encuentran disponibles distintos tipos de NIC según la configuración del dispositivo específico. Las computadoras notebook pueden tener una interfaz incorporada o utilizar una tarjeta PCMCIA. Las situaciones que requieren la instalación de una NIC incluyen las siguientes: • • • • 3 Instalación de una NIC en una PC que no tiene una. Reemplazo de una NIC defectuosa. Actualización desde una NIC de 10 Mbps a una NIC de 10/100/1000 Mbps. Cambio a un tipo diferente de NIC tal como una tarjeta wireless. Ing. Carlos A. Cuevas Informática III • 2007 Instalación de una NIC secundaria o de respaldo por razones de seguridad de red. Para realizar la instalación de una NIC o un módem se requieren los siguientes recursos: • • • Conocimiento acerca de cómo debe configurarse el adaptador, incluyendo los jumpers y el software plug-and-play. Disponibilidad de herramientas de diagnóstico. Capacidad para resolver conflictos de recursos de hardware. A principios de la década de 1960, se introdujeron los módems para proporcionar conectividad desde las terminales no inteligentes a una computadora central. Muchas empresas solían alquilar tiempo en sistemas de computación, debido al costo prohibitivo que implicaba tener un sistema en sus propias instalaciones. La velocidad de conexión era muy lenta, 300 bits por segundo (bps), lo que significaba aproximadamente 30 caracteres por segundo. A medida que las PC se hicieron más accesibles en la década de 1970, aparecieron los sistemas de tableros de boletín (BBS). Estos BBS permitieron que los usuarios se conectaran y enviaran o leyeran mensajes en un tablero de discusiones La velocidad de 300 bps era aceptable, ya que superaba la velocidad a la cual la mayoría de las personas pueden leer o escribir. A principios de la década de 1980 el uso de los tableros de boletín aumentó exponencialmente y la velocidad de 300 bps resultó demasiado lenta para la transferencia de archivos de gran tamaño y de gráficos. En la década de 1990, los módems funcionaban a 9600 bps y alcanzaron el estándar actual de 56 kbps (56.000 bps) para 1998. Inevitablemente, los servicios de alta velocidad utilizados en el entorno empresarial, tales como la línea de suscriptor digital (DSL) y el acceso de módem por cable, se trasladaron al mercado del consumidor. Estos servicios ya no exigían el uso de un equipo caro o de una segunda línea telefónica. Estos son servicios “de conexión permanente” que ofrecen acceso inmediato y no requieren que se establezca una conexión para cada sesión. Esto brinda mayor confiabilidad y flexibilidad y ha permitido que pequeñas oficinas y redes hogareñas puedan disfrutar de la comodidad de la conexión a Internet. 4 Matemática de Redes 4.1 Representación Binaria de Datos Las computadoras manipulan y almacenan los datos usando interruptores electrónicos que están ENCENDIDOS o APAGADOS. Las computadoras sólo pueden entender y usar datos que están en este formato binario, o sea, de dos estados. Los unos y los ceros se usan para representar los dos estados posibles de un componente electrónico de una computadora. Se denominan dígitos binarios o bits. Los 1 representan el estado ENCENDIDO, y los 0 representan el estado APAGADO. El Código americano normalizado para el intercambio de información (ASCII) es el código que se usa más a menudo para representar los datos alfanuméricos de una computadora. ASCII usa dígitos binarios para representar los símbolos que se escriben con el teclado. Cuando las computadoras envían estados de ENCENDIDO/APAGADO a través de una red, se usan ondas eléctricas, de luz o de radio para representar los unos y los ceros. Cada carácter tiene un patrón exclusivo de ocho dígitos binarios asignados para representar al carácter. Debido a que las computadoras están diseñadas para funcionar con los interruptores ENCENDIDO/APAGADO, los dígitos y los números binarios les resultan naturales. Los seres humanos usan el sistema numérico decimal, que es relativamente simple en comparación con las largas series de unos y ceros que usan las computadoras. De modo que los números binarios de la computadora se deben convertir en números decimales. 4 Ing. Carlos A. Cuevas Informática III 2007 A veces, los números binarios se deben convertir en números Hexadecimales (hex), lo que reduce una larga cadena de dígitos binarios a unos pocos caracteres hexadecimales. Esto hace que sea más fácil recordar y trabajar con los números. 4.2 Bits y Bytes Un número binario 0 puede estar representado por 0 voltios de electricidad (0 = 0 voltios). Un número binario 1 puede estar representado por +5 voltios de electricidad (1 = +5 voltios). Unidades Bit (b) Byte (B) Kilobyte (KB) Megabyte (MB) Gigabyte (GB) Terabyte (GB) Tabla 1: Unidades de Información Definición Ejemplos 1o0 Conectado/desconectado Abierto / Cerrado 5 volts / 0 volts 8 bits Representar un carácter del alfabeto castellano 1024 bytes Un mensaje de e-mail Un documento de varias páginas 1024 kilobytes Un diskette de 1,44 MB Un archivo de música (mp3) 3,5 MB Un CD Rom 700 MB 1024 megabyte Un disco rígido 120 GB Un DVD Rom 4,5 GB 1024 gigabyte Base de Datos de un banco Cantidad de información que se puede transmitir en una fibra óptica en un segundo Las computadoras están diseñadas para usar agrupaciones de ocho bits. Esta agrupación de ocho bits se denomina byte. En una computadora, un byte representa una sola ubicación de almacenamiento direccionable. Estas ubicaciones de almacenamiento representan un valor o un solo carácter de datos como, por ejemplo, un código ASCII. La cantidad total de combinaciones de los ocho interruptores que se encienden y se apagan es de 256. El intervalo de valores de un byte es de 0 a 255. De modo que un byte es un concepto importante que se debe entender si uno trabaja con computadoras y redes. 4.3 Sistema numérico de Base 10 Los sistemas numéricos están compuestos por símbolos y por las normas utilizadas para interpretar estos símbolos. El sistema numérico que se usa más a menudo es el sistema numérico decimal, o de base 10. El sistema numérico de base 10 usa diez símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Estos símbolos se pueden combinar para representar todos los valores numéricos posibles. El sistema numérico decimal se basa en potencias de 10. Cada posición de columna de un valor, pasando de derecha a izquierda, se multiplica por el número 10, que es el número de base, elevado a una potencia, que es el exponente. La potencia a la que se eleva ese 10 depende de su posición a la izquierda de la coma decimal. Cuando un número decimal se lee de derecha a izquierda, el primer número o el número que se ubica más a la derecha representa 100 (1), mientras que la segunda posición representa 101 (10 x 1= 10) La tercera posición representa 102 (10 x 10 =100). La séptima posición a la izquierda representa 106 (10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 =1.000.000). Esto siempre funciona, sin importar la cantidad de columnas que tenga el número. Ejemplo 2134 = (2x103) + (1x102) + (3x101) + (4x100) Hay un 4 en la posición correspondiente a las unidades, un 3 en la posición de las decenas, un 1 en la posición de las centenas y un 2 en la posición de los miles. Este ejemplo parece obvio cuando se usa el siste5 Ing. Carlos A. Cuevas Informática III 2007 ma numérico decimal. Es importante saber exactamente cómo funciona el sistema decimal, ya que este conocimiento permite entender los otros dos sistemas numéricos, el sistema numérico de base 2 y el sistema numérico hexadecimal de base 16. Estos sistemas usan los mismos métodos que el sistema decimal 4.4 Sistema Numérico en Base 2 Las computadoras reconocen y procesan datos utilizando el sistema numérico binario, o de base 2. El sistema numérico binario usa sólo dos símbolos, 0 y 1, en lugar de los diez símbolos que se utilizan en el sistema numérico decimal. La posición, o el lugar, que ocupa cada dígito de derecha a izquierda en el sistema numérico binario representa 2, el número de la base, elevado a una potencia o exponente, comenzando desde 0. Estos valores posicionales son, de derecha a izquierda, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 y 27, o sea, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, respectivamente. Ejemplo 101102 = (1 x 24 = 16) + (0 x 23 = 0) + (1 x 22 = 4) + (1 x 21 = 2) + (0 x 20 = 0) = 22 (16 + 0 + 4 + 2 + 0) Al leer el número binario (101102) de izquierda a derecha, se nota que hay un 1 en la posición del 16, un 0 en la posición del 8, un 1 en la posición del 4, un 1 en la posición del 2 y un 0 en la posición del 1, que sumados dan el número decimal 22. 4.5 Conversión de números decimales en números binarios de 8 bits Existen varios métodos para convertir números decimales en números binarios. Es mejor seleccionar un método y practicarlo hasta obtener siempre la respuesta correcta. Ejercicio de conversión Utilice el ejemplo siguiente para convertir el número decimal 168 en un número binario. • 128 entra en 168. De modo que el bit que se ubica más a la izquierda del número binario es un 1. 168 - 128 es igual a 40. • 64 no entra en 40. De modo que el segundo bit desde la izquierda es un 0. • 32 entra en 40. De modo que el tercer bit desde la izquierda es un 1. 40 - 32 es igual a 8. • 16 no entra en 8, de modo que el cuarto bit desde la izquierda es un 0. • 8 entra en 8. De modo que el quinto bit desde la izquierda es un 1. 8 - 8 es igual a 0. De modo que, los bits restantes hacia la derecha son todos ceros. Resultado: 168(10 = 10101000(2 4.6 Conversión de números binarios de 8 bits en números decimales Existen dos formas básicas para convertir números binarios en decimales Ejemplo Convierta el número binario 01110000 en decimal. La operación debe realizarse de derecha a izquierda. Recuerde que cualquier número elevado a la potencia 0 es igual a 1. Por lo tanto, 20 = 1 0 x 20 = 0 0 x 21 = 0 0 x 22 = 0 0 x 23 = 0 1 x 25 = 32 1 x 26 = 64 0 x 27= 0 =112 6 Ing. Carlos A. Cuevas 1 x 24 = 16 Informática III 2007 4.7 Representación en notación decimal separada por puntos de cuatro octetos de números binarios de 32 bits Actualmente, las direcciones que se asignan a las computadoras en Internet son números binarios de 32 bits. Para facilitar el trabajo con estas direcciones, el número binario de 32 bits se divide en una serie de números decimales. Para hacer esto, se divide el número binario en cuatro grupos de ocho dígitos binarios. Luego, se convierte cada grupo de ocho bits, también denominados octetos, en su equivalente decimal. Una vez que está escrito, el número binario completo se representa como cuatro grupos de dígitos decimales separados por puntos. Esto se denomina notación decimal separada por puntos y ofrece una manera compacta y fácil de recordar para referirse a las direcciones de 32 bits. Al realizar la conversión de binario a decimal separado por puntos, recuerde que cada grupo, que está formado por uno a tres dígitos decimales, representa un grupo de ocho dígitos binarios. Si el número decimal que se está convirtiendo es menor que 128, será necesario agregar ceros a la izquierda del número binario equivalente hasta que se alcance un total de ocho bits. Ejemplo Convierta 200.114.6.51 en su equivalente binario de 32 bits. Convierta 10000000 01011101 00001111 10101010 en su equivalente decimal separado por puntos. Notación En binario En decimal 11100010 226 Numero Tabla 2: Notación Binaria y Decimal Numero 11001111 10000111 . . 207 135 Punto Numero Punto Numero . Punto 00011111 31 numero 4.8 Hexadecimal El sistema numérico hexadecimal (hex) se usa frecuentemente cuando se trabaja con computadoras porque se puede usar para representar números binarios de manera más legible. La computadora ejecuta cálculos en números binarios, pero hay varios casos en los que el resultado de la computadora en números binarios se expresa en números hexadecimales para facilitar su lectura. La conversión de un número hexadecimal en binario, y de un número binario en hexadecimal, es una tarea común cuando se trabaja con el registro de configuración de los routers de Cisco. Los routers de Cisco poseen un registro de configuración de 16 bits de longitud. El número binario de 16 bits se puede representar como un número hexadecimal de cuatro dígitos. Por ejemplo, 0010000100000010 en números binarios es igual a 2102 en números hexadecimales. La palabra hexadecimal a menudo se abrevia como 0x cuando se utiliza con un valor como el que aparece en el número anterior. 0x2102. Al igual que los sistemas binario y decimal, el sistema hexadecimal se basa en el uso de símbolos, potencias y posiciones. Los símbolos que se usan en hexadecimal son los números 0 - 9 y las letras A, B, C, D, E y F. Observe que todas las combinaciones posibles de cuatro dígitos binarios tienen sólo un símbolo hexadecimal, mientras que en el sistema decimal se utilizan dos. La razón por la que se utiliza el sistema hexadecimal es que dos dígitos hexadecimales, al contrario de lo que ocurre en el sistema decimal que requiere hasta cuatro dígitos, pueden representar eficientemente cualquier combinación de ocho dígitos binarios. Al permitir que se usen dos dígitos decimales para representar cuatro bits, el uso de decimales también puede provocar confusiones en la lectura de un valor. Por ejemplo, el número binario de ocho bits 01110011 sería 115 si se convirtiera en dígitos decimales. ¿Eso significa 11-5 ó 1-15? Si se usa 11-5, el número binario sería 10110101, que no es el número que se convirtió originalmente. Al usar hexadecimales, la conversión da como resultado 1F, que siempre se vuelve a convertir en 00011111. 7 Ing. Carlos A. Cuevas Informática III 2007 El sistema hexadecimal reduce un número de ocho bits a sólo dos dígitos hexadecimales. Esto reduce la confusión que se puede generar al leer largas cadenas de números binarios y la cantidad de espacio que exige la escritura de números binarios. Recuerde que “hexadecimal” a veces se abrevia como 0x, de modo que hexadecimal 5D también puede aparece escrito como “0x5D”. Para realizar la conversión de números hexadecimales a binarios, simplemente se expande cada dígito hexadecimal a su equivalente binario de cuatro bits. Ejemplo: Representaciones en tres Sistemas de Numeración diferentes Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tabla 3: Números en Decimal, Binario y Hexadecimal Binario Hexadecimal Decimal Binario 00000000 00 11 00001011 00000001 01 12 00001100 00000010 02 13 00001101 00000011 03 14 00001110 00000100 04 15 00001111 00000101 05 16 00010000 00000110 06 … … 00000111 07 32 00100000 00001000 08 64 01000000 00001001 09 128 10000000 00001010 0A 255 11111111 Hexadecimal 0B 0C 0D 0E 0F 10 … 20 40 80 FF 4.9 Lógica Booleana o Binaria La lógica booleana se basa en circuitos digitales que aceptan uno o dos voltajes entrantes. Basándose en los voltajes de entrada, se genera el voltaje de salida. Para los fines de las computadoras, la diferencia de voltaje se asocia con dos estados, activado (encendido) o desactivado (apagado). Estos dos estados, a su vez, se asocian como un 1 o un 0, que son los dos dígitos del sistema numérico binario. La lógica booleana es una lógica binaria que permite que se realice una comparación entre dos números y que se genere una elección en base a esos dos números. Estas elecciones son las operaciones lógicas AND, OR y NOT. Con la excepción de NOT, las operaciones booleanas tienen la misma función. Aceptan dos números, que pueden ser 1 ó 0, y generan un resultado basado en la regla de lógica. La operación NOT toma cualquier valor que se le presente, 0 ó 1, y lo invierte. El uno se transforma en cero, y el cero se transforma en uno. Recuerde que las compuertas lógicas son dispositivos electrónicos creados específicamente con este propósito. La regla de lógica que siguen es que cualquiera sea la entrada, el resultado será lo opuesto. La operación AND toma dos valores de entrada. Si ambos valores son 1, la compuerta lógica genera un resultado de 1. De lo contrario, genera un 0 como resultado. Hay cuatro combinaciones de valores de entrada. Tres de estas combinaciones generan un 0, y sólo una combinación genera un 1. La operación OR también toma dos valores de entrada. Si por lo menos uno de los valores de entrada es 1, el valor del resultado es 1. Nuevamente, hay cuatro combinaciones de valores de entrada. Esta vez tres combinaciones generan un resultado de 1 y la cuarta genera un resultado de 0. Las dos operaciones de networking que utilizan la lógica booleana son las máscaras wildcard y de subred. Las operaciones de máscara brindan una manera de filtrar direcciones. Las direcciones identifican a los dispositivos de la red y permiten que las direcciones se agrupen o sean controladas por otras operaciones de red. Estas funciones se explicarán en profundidad más adelante en el currículum. Compuertas Lógicas: tablas de verdad 8 Ing. Carlos A. Cuevas Informática III 2007 Tabla 4: Compuertas Lógicas 4.10 Direcciones IP y máscaras de red Las direcciones binarias de 32 bits que se usan en Internet se denominan direcciones de Protocolo Internet (IP). En esta sección se describe la relación entre las direcciones IP y las máscaras de red. Cuando se asignan direcciones IP a las computadoras, algunos de los bits del lado izquierdo del número IP de 32 bits representan una red. La cantidad de bits designados depende de la clase de dirección. Los bits restantes en la dirección IP de 32 bits identifican una computadora de la red en particular. La computadora se denomina host. La dirección IP de una computadora está formada por una parte de red y otra de host que representa a una computadora en particular de una red en particular. Red Host Para informarle a la computadora cómo se ha dividido la dirección IP de 32 bits, se usa un segundo número de 32 bits denominado máscara de subred. Esta máscara es una guía que indica cómo se debe interpretar la dirección IP al identificar cuántos de los bits se utilizan para identificar la red de la computadora. La máscara de subred completa los unos desde la parte izquierda de la máscara de forma secuencial. Una máscara de subred siempre estará formada por unos hasta que se identifique la dirección de red y luego estará formada por ceros desde ese punto hasta el extremo derecho de la máscara. Los bits de la máscara de subred que son ceros identifican a la computadora o host en esa red. A continuación se suministran algunos ejemplos de máscaras de subred: 11111111000000000000000000000000 escrito en notación decimal separada por puntos es 255.0.0.0 O bien, 11111111111111110000000000000000 escrito en notación decimal separada por puntos es 255.255.0.0 En el primer ejemplo, los primeros ocho bits desde la izquierda representan la parte de red de la dirección y los últimos 24 bits representan la parte de host de la dirección. En el segundo ejemplo, los primeros 16 bits representan la parte de red de la dirección y los últimos 16 bits representan la parte de host de la dirección. La conversión de la dirección IP 10.34.23.134 en números binarios daría como resultado lo siguiente: 00001010.00100010.00010111.10000110 La ejecución de una operación AND booleana de la dirección IP 10.34.23.134 y la máscara de subred 255.0.0.0 da como resultado la dirección de red de este host: Dirección IP en decimal 10.34.23.134 255.0.0.0 10.0.0.0 10.34.23.134 255.255.0.0 10.34.0.0 9 Ing. Carlos A. Cuevas Tabla 5: Ejemplo de direcciones IP Dirección IP en binario 00001010.00100010.00010111.10000110 11111111.00000000.00000000.00000000 00001010.00000000.00000000.00000000 00001010.00100010.00010111.10000110 11111111.11111111.00000000.00000000 00001010.00100010.00000000.00000000 Informática III 2007 Convirtiendo el resultado a una notación decimal separada por puntos, se obtiene 10.0.0.0 que es la parte de red de la dirección IP cuando se utiliza la máscara 255.0.0.0. La ejecución de una operación AND booleana de la dirección IP 10.34.23.134 y la máscara de subred 255.255.0.0 da como resultado la dirección de red de este host: Convirtiendo el resultado a una notación decimal separada por puntos, se obtiene 10.34.0.0 que es la parte de red de la dirección IP cuando se utiliza la máscara 255.255.0.0. La importancia de las máscaras se hará mucho más evidente a medida que se trabaje más con las direcciones IP. Por el momento, sólo hay que comprender el concepto de lo que es una máscara. 10 Ing. Carlos A. Cuevas
