1- Fundamentos Básicos de Redes

1.1 Aspectos básicos de Networking

Entre los aspectos básicos de networking están: Emplear cableado básico y diseños de redes para conectar dispositivos de acuerdo a objetivos establecidos, construir una red Ethernett básica usando routers y switches, analizar la operación y características de protocolos comunes de la capa de Aplicación tales como HTTP, DNS, DHCP, SMTP, Telnet y FTP.

1.1.1 Terminología de networking

El networking es una práctica desarrollada por profesionales que buscan crear y aumentar una red de contactos.

1.1.2. Ancho de banda:

El ancho de banda se trata de la capacidad máxima y la cantidad de datos que se puedan transmitir a través de una conexión( de internet, por ejemplo), en un momento determinado.

Algo que se debe tener en cuenta es que el ancho de banda de red es fundamental para la calidad y velocidad de la conexión.

El ancho de banda se mide en bit/s o en sus múltiplos k/bits o m/bits por segundo. Es normal que existan confusiones diarias entre el ancho de banda y la velocidad en una conexión, por lo que se suele culpar de un mal servicio y la mala experiencia de navegación, simplemente al internet. Un ejemplo para tener claro este concepto tenemos: Haga de cuenta que el ancho de banda es como una manguera y el agua es la velocidad del internet; si la manguera es grande, la presión del agua será mayor, mientras que si su diámetro es menor, saldrá el agua con menos potencia. Mientras que la velocidad se puede definir como la velocidad a la que se transmite la información, cuando un usuario adquiere un paquete con una empresa prestadora de servicios de internet recibe por ejemplo 10 mbps, 30mbps, 100 mbps, etc y esto se refiere a la cantidad de datos que podemos descargar o subir a la red.

En compañías que necesitan conexión en sus instalaciones, es recomendable validar un cálculo de cuantos usuarios van a acceder a la red al mismo tiempo y de esta manera saber los requisitos de ancho de banda requeridos para obtener un servicio óptimo.

1.1.3. Modelos de networking

- Modelo de Referencia OSI: Define las operaciones conceptuales que no son exclusivas de un conjunto de protocolos de red particular.

La mayoría de los conjuntos de protocolos de red se estructuran en capas. La Organización Internacional para Estandarización (ISO) ha diseñado el modelo de referencia de Interconexión de Sistemas abiertos (OSI) que utiliza capas estructuradas. El modelo OSI describe una estructura con siete capas para las actividades de red, cada capa tiene asociados uno o más protocolos. Las capas representan las operaciones de transferencia de datos comunes a todos los tipos de transferencias de datos entre las redes de cooperación. El modelo OSI enumera las capas de protocolos desde la superior (capa 7) hasta la inferior (capa 1).

Nº de Capas Nombre de Capas

Descripción

7 Aplicación Es responsable de los servicios de red para las aplicaciones.

6 Presentación Transforma los formatos de datos para proporcionar una interfaz estándar para la capa de aplicación.

5 Sesión Establece, administra y finaliza las conexiones entre la aplicación local y remota.

4 Transporte Ofrece transporte y control del flujo confiable a través de una red.

3 Red Es responsable del direccionamiento lógico y el dominio de enrutamiento.

2 Vinculo de datos Proporciona direccionamiento físico y procedimiento de acceso a medios.

1 Física Define todas las especificaciones eléctricas y físicas de los dispositivos.

Modelo TCP/ IP: Es un conjunto de reglas estandarizadas que permiten a los equipos comunicarse en una red como internet.

Está formado por capas que llevan a cabo las funciones necesarias para preparar los datos para su transmisión a través de una red.

Capa TCP/ IP Descripción

Aplicación Donde operan protocolos de alto nivel como SMTP y FTP

Transporte Especifica que aplicación solicito datos o los que está recibiendo a través de determinados puertos.

Internet Donde se producen el direccionamiento y enrutamiento IP.

Acceso a la red Donde se encuentran el direccionamiento MAG y los componentes físicos de la red.

1.2. Medios de networking

1.2.1. Medios de cobre: Utiliza señales eléctricas para transmitir datos entre dispositivos.

1.2.2. Medios de fibra óptica: Utiliza fibra de vidrio o de plástico para transportar información como pulsos de luz

1.2.3. Medios inalámbricos: Utiliza señales de radio, tecnología infrarroja o transmisiones satelitales.

1.3 Prueba del cable

1.3.1. Estudio de pruebas de cables basadas en frecuencia

Los cables que se instalan dentro de áreas abiertas de edificios deben estar clasificados como plenum, Un plenum es cualquier área que se utiliza para la ventilación, como el área entre el techo y un techo caído. Los cables con clasificación plenum están hechos de un plástico especial que retarda el fuego y que produce menos humo que otros tipos de cables.

Existen dos patrones o esquemas de cableado diferentes, llamados T568A Y T568B. Cada esquema de cableado define el diagrama de pines o el orden de las conexiones de cable, en el extremo del cable, ambos esquemas son similares excepto en el orden de terminación de dos de los cuatro pares está invertido.

En una instalación de red se debe seleccionar y seguir uno de los dos esquemas de cableado, es importante utilizar el mismo esquema de cableado para todas las terminaciones del proyecto, si se trabaja en una red existente, utilice el esquema de cableado que ya existe, al utilizar los estándares de cableado T568A Y T568B se pueden crear dos tipos de cables: un cable directo y un cable cruzado.

1.3.2. Señales y ruido.

Señales: Es una forma limitada de comunicación entre procesos empleada en Unix y otros sistemas operativos compatibles con POSIX. En esencia es una notificación asíncrona enviada a un proceso para informarle de un evento.

Ruido: Toda señal no deseada que se mezcla con la señal útil que se quiere transmitir. Es el resultado de diversos tipos de perturbaciones que tiende a enmascarar la información cuando se presenta en la banda de frecuencias del espectro de la señal, es decir, dentro de su ancho de banda.

1.4. Cableado de las LAN Y LAS WAN

1.4.1

Cableado de LAN:

Es un conductor que enlaza los dispositivos de una red local ( LAN) CON UN CONECTOR DE RED. El cable de red permite la comunicación entre varios dispositivos (ordenadores, routers, switch). El termino LAN es una superposición del cable Ethernet.

Una red de área local ( LAN) es un grupo de computadoras y dispositivos periféricos que comparten una línea de comunicaciones común o un enlace inalámbrico a un servidor dentro de un área geográfica especifica.

El cable que se debe usar en una red LAN es un cable de red, también conocidos como cables RJ45 o simplemente cable Ethernet.

1.4.2. Cableado WAN

Es una red que existe en una zona geográfica amplia. Tu modem envía y recibe información de internet a través del puerto WAN.

Un puerto WAN está ubicado en la parte posterior del router que se usa para conectarse con un modem para acceder a internet desde el proveedor de ISP para aprovechar internet en todos los dispositivos asociados con él.

El funcionamiento de este tipo de redes consiste en interconectar gran cantidad de ordenadores con otros mediante algún medio de transmisión, en su mayoría cableado o por fibra óptica, para poder comunicarse con alguna otra central a varios cientos de kilómetros de distancia una de la otra.

1.5. Principios básicos de Ethernet

1.5.1. Principios básicos de Ethernet definición.

Ethernet designa a una tecnología que permite que los dispositivos de redes de datos conectados por cable se comuniquen entre sí. Así, en una red Ethernet los dispositivos pueden constituir una red e intercambiar paquetes de datos. De esta manera una red local (LAN) se crea mediante conexiones Ethernet.

En una red Ethernet a cada dispositivo se le asigna una dirección propia denominada dirección MAC (48 bits), los miembros de esta red conjunta pueden transmitir mensajes con alta frecuencia, para lo que el estándar emplea el método de banda base y el de multiplexacion.

1.5.2 Operación de Ethernet Codificación Manchester

Ninguna de las versiones de Ethernet utiliza codificación binaria directa con 0 voltios para un bit 0 y 5 voltios para un bit 1, pues conduce a ambigüedades. Si una estación envía la cadena de bits 0001000, otros podrían interpretarla falsamente como 10000000 o 01000000, pues no pueden distinguir entre un emisor inactivo (0 voltios) y un bit 0 (0 voltios).

L que se necesita es un mecanismo para que los receptores determinen sin ambigüedades el comienzo, el final o la mitad de cada bit sin referencia a un reloj externo. Dos de tales enfoques se llaman Codificación Manchester Y Codificación Manchester Diferencial

En la codificación Manchester cada período de bit se divide en dos intervalos iguales.

1.6 Conmutación de Ethernet

1.6.1. Dominios de colisión y broadcast

Es el proceso por el cual un router o un switch, reciben un paquete por una interfaz y lo reenvían a otra interfaz concreta.

Su función más importante que realiza es la de encapsular los paquetes en el tipo de trama de enlace de datos correcto para el enlace de datos de salida.

1.6.2. Dominios de colisión y broadcast

Los dominios de colisión y broadcast son los espacios de la red donde la comunicación emitida por cada uno de los nodos puede interferir entre sí.

Los dominios tanto de colisión como de difusión van ligados a los dispositivos de interconexión más usuales que nos podemos encontrar (concentradores, conmutadores y enrutadores).

Un dominio de colisión al igual que de broadcast son segmentos de red lógicos, la diferencia esta en que en el primero los paquetes pueden chocar o interferir con otros, en cambio en los broadcast los paquetes se envían directamente sin pasar por otros dispositivos de red.

1.7. Conjunto de protocolos TCP/IP y direccionamiento IP

1.7.1. Introducción a TCP/IP

TCP/IP es un protocolo de enlace de datos que se usa en internet para que los ordenadores y otros dispositivos envíen y reciban datos.

TCP/IP son las siglas en ingles de Transmission Control Protocolo/Internet Protocol (protocolo de control de transmisión/protocolo de Internet). Posibilita que los dispositivos conectados a Internet se comuniquen entre si en varias redes.

Se puede decir que TCP/IP es el corazón que permite mover la red de redes, facilitando que todos los dispositivos conectados puedan localizarse y dialogar entre ellos.

1.7.2. Dirección de Internet

Dirección IP pública y Dirección IP privada

Dirección IP pública: Se trata de aquellas IP que son visibles desde todos internet y que se utilizan para identificarte como usuario en la gran red

Dirección IP privada: Son el número que se asigna a cada dispositivo dentro de una red privada para poder identificarlos.

1.7.3. Obtener una dirección IP

En una red de pocos host, es fácil configurar manualmente cada dispositivo con la dirección IP correcta.

La dirección IP asignada es una para cada host dentro de la misma red o subred, esto se conoce como direccionamiento IP estático

Una dirección IP dinámica permite utilizar en forma temporal a un usuario.

1.8. Principios básicos de enrutamiento y subredes

1.8.1. Protocolo enrutado

Los protocolos enrutados incluyen protocolo de internet (IP), está representado por una dirección numérica que está en forma decimal o de puntos.

La dirección de red identifica una red determinada en un sistema autónomo. La dirección de servidor identificara a un dispositivo servidor especifico, como una computadora.

1.8.2. Protocolo enrutamiento

Un protocolo de enrutamiento es un conjunto de reglas que especifican como los enrutadores identifican y reenvían paquetes a lo largo de una ruta de red. Los protocolos de enrutamiento se agrupan en dos categorías distintas: protocolos de puerta de enlace interior y protocolos de puerta de enlace exterior.

 Protocolo de enrutamiento RIP: Es un protocolo dinámico de distancia-vector utilizado por el dispositivo para configurar de manera automática las rutas óptimas en función de los mensajes recibidos.

 OSPF: Es un protocolo interior altamente flexible y escalable que permite interconectar diferentes tipos de redes de una organización.

 IS-IS: Es un protocolo de enrutamiento dinámico de estado del enlace que se utiliza para distribuir información de enrutamiento dentro de una red de provisión de servicio más grande.

 BGP: Usa parámetros de ruta o atributos para definir políticas de enrutamiento y crear un entorno de enrutamiento estable.

 EIGRP: Es un protocolo concebido para que funcione en aquellas redes implementadas solamente con equipos marca Cisco.