REDES CORPORATIVAS LANs y WANs Ing. Héctor Umeres A. Junio / 2000 ¿Qué es una RED? Es un conjunto de computadoras y/o dispositivos interconectados a través de un medio de transmisión. Redes Locales y de Área Amplia LAN / WAN • Red de Area Local (LAN): se refiere a redes que están geográficamente cercanas, por ejemplo redes interconectadas dentro de un mismo edificio • Red de Área Amplia (WAN): este concepto se refiere a redes que se encuentran geográficamente distantes como redes unidas entre diferentes ciudades ¿Qué es una LAN? Es un conjunto de computadoras y/o dispositivos interconectados a través de un medio de transmisión localizados relativamente cerca unos con otros, típicamente dentro de una oficina, un edificio, o un grupo de edificios. Local Area Network ¿Por qué usar una LAN? • Compartición de recursos, tales como discos duros (programas, centralización del respaldo de archivos), impresoras (mayor utilización del recurso) SegurIdad El Resultado es “ahorro” tanto en hardware como en software así como el mejoramiento del flujo de información ¿Por qué usar una LAN? (cont.) • Mejorar la comunicación entre los usuarios de un grupo de trabajo, oficina, departamento, o compañía (correo electrónico, aplicaciones) SegurIdad El Resultado es “ahorro” tanto en hardware como en software así como el mejoramiento del flujo de información REDES DE AREA LOCAL (LAN) COMPONENTES : 1) Hardware del SERVIDOR • Servidor de Archivos (File Server) • Servidor de Impresoras (Printer Server) • Servidor de Comunicaciones (Modem) 2) Workstations (Puestos de Trabajo - PC) 3) Tarjetas o Adaptadores de Red (NIC) 4) Medio de Comunicación (Cable Coaxial , UTP/STP , Fibra Optica, Inalámbrico) 5) Equipos de Conectividad (Hubs, Switches, Routers, etc.) Componentes Básicos de una LAN Hardware Software • Computadores • Dispositivos • Tarjetas de red • Cables (Medio) • Equipo de Enlace Componentes Básicos de una LAN NIC (ISA) NIC (PCI) NIC(PCMCIA) HUBS (12 / 24 PORTS) ™ ™ SWITCH SWITCH SERVER ROUTER WS PRINTER MODEM DTU Componentes Básicos de una LAN Estaciones de Trabajo o Workstations con Sistema Operativo para WS Servidor PC PC Sistema Operativo de Red Tarjetas Cable PC Impresora Medio Físico • ¿Qué es? • Tipos Es el canal de transmisión de datos (señales eléctricas u ópticas) entre los sistemas y dispositivos en la LAN. - Coaxial - Par trenzado - Fibra Óptica Tipos Cable Coaxial • RG-8 y RG-11 de 50 ohm, usados para Thick Ethernet (Cable Coaxial Grueso-hasta 500mt) • RG-58 de 50 ohm, usado para Thin Ethernet (Cable Coaxial Delgado-hasta 180mt) • RG-59 de 75 ohm, usado para cable de TV • RG-62 de 93 ohm, usado para especificaciones de ARCnet Conector BNC Tipos Cable Par Trenzado • UTP (Unshielded Twisted Pair), se usa categoría 3, 4 y 5 para transmisión de datos (hasta 100mt) • STP (Shielded Twisted Pair), es usado en varias especificaciones de medio de transmisión de Apple Computer e IBM (hasta 150mt) Conector RJ45 Tipos Cable de Fibra Óptica • Multimodo, especifica una señal de luz que contiene más de un rayo de luz producido por un LED (diodo emisor de luz). Es empleada en edificios y en campus, para hacer enlaces hasta 2 Km. • Monomodo, se especifica un sólo rayo de luz generado por LÁSER. Es usada en planta externa, para enlaces mayores a 2 Km. Conectores SC y ST Redes de Area Local • Tamaño: Retardo de transmisión (useg). Velocidad de Transmisión (Mbps). Pocos errores. • Tecnología de Transmisión: Difusión: IEEE 802.3, IEEE 802.5 • Topología: Bus, estrella, anillo. Tipos de Redes LAN • • • • Peer-to-peer Cliente/Servidor Modelo Cliente Servidor: El cliente solicita al servidor la realización de una tarea • El servidor realiza el trabajo y devuelve la respuesta al cliente TOPOLOGIAS : 1) BUS (BARRA) 2) ESTRELLA (STAR) 3 ) ANILLO (RING) TECNOLOGIAS : 1) ETHERNET 2) FAST-ETHERNET 3) GIGABIT-ETHERNET 4) TOKEN-RING 5) FDDI (Fiber Distribuited Data Interface) 6) ATM ( Asyncronous Transfer Mode) Topología Física Es la estructura física completa del medio de transmisión Bus Topología Física Estrella Central Hub Topología Física Anillo TECNOLOGIAS Speed Found in Muchas 10 Mbps Ethernet LAN 100 Mbps TokenRing FDDI 4 ó 16 Mbps IBM mainframes Alta seguri100 Mbps dad y fast file transfer * Fibra sólo entre Hubs Costo Medio de por nodo Comunic Bajo Bajo Alto Coaxial UTP/STP Fibra UTP STP Fibra Fibra Medios de Transmisión Par Trenzado • Consiste en dos alambres de cobre aislados de 1 mm de grosor. • Los alambres se trenzan en forma helicoidal para reducir la interferencia de pares adyacentes. • Se usan para transmisión tanto analógica como digital. • El ancho de banda depende del grosor y la distancia Conectores RJ-45 Cable UTP Par trenzado (Twisted-pair) UTP (Unshielded Twisted-Pair) y STP • Categoría 1: 1 Mbps (audio) • Categoría 2: 4 Mbps ( Token Ring) • Categoría 3: 10 Mbps (Ethernet) • Categoría 4: 16 Mbps (Token Ring) • Categoría 5: 100 Mbps (Fast Ethernet) • Categoría 6: 1000 Mbps (GigabitEthernet) Distancias máximas • 10BASE-T: Cable UTP cat. 3, 4, 5 - 100 m Dominio de Colisión: 500 m • 10BASE2: Coaxial RG-58 --185 m segmento Dominio de colisión: 925 m • 10BASE5: Coaxial RG-8 -- 500 m segmento. Dominio de colisión 2500 m • Soportan 4 Hubs ó pila de hubs en cascada Cables de fibra óptica • La fibra tiene un núcleo central de mayor índice de refracción, rodeado por un revestimiento cuyo índice de refracción es menor. • Una fibra multimodo tiene un diámetro de 50 micras, en las monomodos es de 8 a 10 micras. • Las fibras se pueden conectar de 3 formas: usando conectores (10 a 20% perd.), usanndo empalmes mecánicos y por fusión. Conexión de CableadoTípica 100 Meters Hub Desktop 90 meters 5 Meters Wall Plate 5 Meters Connector Patch Panel Patch Cable Organismos de estandarización Organismos Estandarizadores IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Grupos 802.X ISO (International Organization for Standarization) OSI (Open Systems Interconnection) Reference Model Equipos de Enlace (Dispositivos de Interconexión) Repetidor (Hub) Bridge (Switch) Router (Ruteador) Dispositivos para el Enlace de LANs 1.- Concentrador o HUB • Enlaza dos segmentos físicos de LAN que trabajan a la misma velocidad y usan el mismo método de acceso al medio. • Regenera la señal, siendo el Ancho de Banda dividido entre los Puertos activos. • Independiente de los protocolos usados para intercambiar información. • Opera en la capa uno del modelo OSI. Dispositivos para el Enlace de LANs 1.- Concentrador o HUB • Forma un solo Dominio de Broadscast y un solo Dominio de Colisiones . • La señal regenerada amplia la longitud física de la red. • Conecta redes LAN en la capa “Física” de los niveles OSI • No aisla tráfico . Simplifican la conmutación entre usuarios Ethernet y Fast-Ethernet Usuarios de 10Mb y 100Mb Puertos 10/100 Autosensing 10/100 Cascade Cable 100 M 10 M Bridge 10 M Repeater Mgmt MGMT 100 M Repeater CONEXIÓN DE HUBS EN STACK Modulos ™ ™ Coaxial / BNC AUI UTP / RJ-45 FO / ST ó SC ™ ™ Fuente 220 Vol Cable de Conexión ( STACK ) Cable de Conexión ( STACK ) CONEXIÓN DE HUBS EN CASCADA Es posible conectar Hubs de diferentes marcas a través de un Patch Cord - Cable UTP / RJ-45 : Todos los puertos son MDIX MDI MDI MDI Patch Cord MDI Model 28115 MDIX MDI MDIX Switch 3300 DOWNLINK Es un switch de dos posiciones : MDI y MDIX, que afecta a un port Siempre se debe respetar que un Hub esté en MDI y el otro en MDIX CONEXIÓN DE HUBS EN CASCADA (Cont.) Conexión de dos Hubs en Cascada con un Cross Over Cable : Switch 3300 DOWNLINK CROSS OVER UTP / RJ-45 Cat 5 Switch 3300 DOWNLINK CONEXIÓN DE HUBS EN CASCADA (Cont.) En caso de no contar un HUB con el Switch MDI / MDIX, también es posible de hacer la conexión en cascada entre Hubs. Para hacer esta conexión se debe utilizar un cable cruzado UTP RJ-45 Categoría 5, llamado Cross Over Cable. RJ-45 ( TX D+) 1 ( TX D- ) 2 ( RX D+ ) 3 ( No Used ) 4 ( No Used ) 5 ( RX D- ) 6 ( No Used ) 7 ( No Used ) 8 RJ-45 1 ( TX D+) 2 ( TX D- ) 3 ( RX D+ ) 4 ( No Used ) 5 ( No Used ) 6 ( RX D- ) 7 ( No Used ) 8 ( No Used ) CONCLUSIONES • Para formar una PILA o STACK se necesita mínimo un concentrador inteligente (con el switch MDI / MDIX). Los cuales traen su cable propietario para hacer la conexión. • Para apilar Hubs deben ser de la misma marca y al menos uno debe de ser inteligente, considerado Master. • El número de Hubs para hacer una “pila” o “stack” es de 4 a 8. (Depende de la marca y modelo) • Para hacer una CASCADA de Hubs se puede hacer entre equipos de diferente marca y/o modelo. • En Cascada se puede alcanzar mayores distancias, hasta 100 mt., entre dos concentradores (Hubs), o entre una PC y el Hub, y el máximo número de Hubs son cuatro , “ 04 “. • En Cascada no es imprescindible la presencia de un Hub inteligente, solo es preferible, para poder conectar directamente con un cable UTP / RJ-45 Cat 5 punto a punto. • Por lo tanto: PILA (STACK) = CASCADA Dispositivos para el enlace de LANs 2.- CONMUTADOR, o Switch • Enlaza segmentos físicos de LAN que trabajan a la misma o diferente velocidad , usando el mismo método de acceso al medio • Regenera la señal, con igual Ancho de Banda por cada Puerto. • Dependiente de los protocolos usados para intercambiar información. • Opera en la capa dos del modelo OSI. Dispositivos para el enlace de LANs 2.- CONMUTADOR, o Switch • Forma un solo Dominio de Broadcast y separa los Dominios de Colisiones • Conecta diferentes medios de transmisión. • Aisla eléctricamente los segmentos de red. • Almacena y envías tramas. • Conecta LANs a la subcapa MAC (Capa de Enlace) • Soporta LAN Virtuales (VLAN) Dispositivos para el enlace de LANs 3.- ENRUTADOR o Router • Interconecta múltiples LANs y WANs separando tráfico • No permite el paso de broadcasts • Dependientes del protocolo • Tiene acceso a direcciones de red para decidir por la mejor ruta utilizando protocolos de enrutamiento • Opera en la capa tres del modelo OSI Enlazando LANs Razones para enlazar LANs • Extender el rango • Aumento del número de usuarios • Mejorar el rendimiento LANs Compartidas Bus lógico compartido 4 Hub 24-Port TP En Stack LANs Compartidas y Ruteadas Hub 12-Port TP ROUTER Servidor WAN LANs Compartidas, Switcheadas y Ruteadas ROUTER SWITCH 24-port 1x STATU S DOWNLIN 100Base-TX K green = enabled, link OK flashing green = disabled, link OK 12x 1 2 off 3 4 5 = link OK fail 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13x 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 UNIT R ™ MDIX TCVR 24x 26 Packet 1 2 Power 26 Status 3 4 MGMT SuperStack II Switch 1000 yellow = 26x cascade present HUB 24-port TP Servidor WAN LAN Vs. WAN Router WAN Hub Servidor Router LAN LAN Grandes Redes ROUTER HUB SWITCH PRINCIPAL ™ F.O. LAN 1 WAN F.O. F.O. HUB HUB ™ ™ LAN 2 LAN 3 Servidores Grandes Redes ROUTER SWITCH SWITCH PRINCIPAL ™ LAN F.O. WAN LAN F.O. F.O. SWITCH SWITCH ™ ™ LAN LAN LAN LAN LAN Servidores LAN REDES EN EDIFICIOS Servidores HUB 3º HUB BACKBONE SWITCH 2º HUB 1º REDES EN EDIFICIOS Servidores HUB 3º HUB 2º SWITCH HUB 1º ROUTER WAN INTERNET 18/11/99 53 Servicios de Redes LAN y WAN ENLACE DE ACCESO REMOTO HUBS WS MODEM RACK MODEM RAS WS LAN SERVER ROUTER V35 RS-449 WS DTU SERVER WS ENLACE WAN WS Sistemas Operativos de LAN (NOS) Network Operating System Son programas especializados que proveen servicios y que extienden las funciones de los sistemas operativos que administran internamente las computadoras a un ambiente de red Funciones Típicas del NOS • Servicios de Impresión • Servicios de Archivo y Base de Datos • Servicios de Acceso Remoto • Servicios de Mensajería • Servicios de Administración de Red • Servicios de Comunicación Productos NOS • • • • Novell Netware Microsoft Windows NT SCO UNIX / XENIX IBM OS/2 LAN Server INGº HECTOR UMERES A. E-mail: [email protected] : [email protected]