Redes de computadoras

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Redes de computadoras

• IIC

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Concepto de Red

• QUE ES UNA RED?
• Una red la constituyen dos o más ordenadores
• que comparten determinados recursos, sea hardware
  (impresoras, sistemas de almacenamiento, ... )
  sea software ( aplicaciones, archivos, datos...
  ).
• Objetivos.
• Su objetivo principal es lograr que todos sus
  programas, datos y equipo estén disponibles para
  cualquiera de la red que lo solicite, sin
  importar la localización física del recurso y del
  usuario.

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Objetivos

• Consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al
  contar con fuentes alternativas de suministro, es
  decir que todos los archivos podrían duplicarse
  en dos o tres máquinas.
• Igualmente la presencia de varios CPU significa
  que si una de ellas deja de funcionar, las otras
  pueden ser capaces de encargarse de su trabajo,
  aunque su rendimiento en general sea menor.
  Considerando la topologia que tenga la red.
• El ahorro económico
• Proporciona un poderoso medio de comunicación
  entre personas que se encuentran en lugares
  distantes entre sí.

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Historia

• La historia de las redes abarca la última mitad
  del siglo pasado. Las Pcs han evolucionado de
  ser novedades costosas hasta convertirse en
  herramientas fundamentales para los negocios.
  Utilizan sistemas basados en microcomputadoras,
  una tendencia llamada de reducción y ajuste.
• La primera computadora electrónica
  (electromecánica ) fue la ENIAC, considerada como
  uno de los inventos más importantes realizados
  durante la segunda guerra mundial. Esta
  computadora tenía un tiempo promedio entre
  errores de 30s. La ENIAC era utilizada
  principalmente por el ejercito estadounidense,
  para producir tablas de cálculos de artillería.

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MACROCOMPUTADORAS (MAIFRAMES)

• De los años cincuenta hasta los sesenta. La
  automatización parecía ser buena idea, pero una
  idea bastante costosa.
• La primera época de uso comercial de las
  computadoras se basa en instrucciones de programa
  de tarjetas o en cinta mediante perforaciones.
  Las tarjetas eran leídas por la máquina, que los
  convertía después en instrucciones que ella misma
  interpretaba y ejecutaba. En este método si
  alguien por alguna razón se equivocaba se perdía
  todo el trabajo que se estaba realizado.

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• Las macrocomputadoras fueron el comienzo de la
  primera automatización, mejor opción que los
  contadores, era más precisa, trabajaba todo el
  día y no necesitaba descansos o vacaciones.
• En los años sesenta apareció un nuevo tipo de
  máquinas las minicomputadoras, éstas resultaron
  más baratas y más pequeñas no necesitaba aire
  acondicionado. Cualquier departamento podía
  adquirir una minicomputadora. El mercado de las
  minicomputadoras crecio rápidamente.
• La segunda mayor compañía de computadoras fue
  Digital Equipement Corporation (DEC). Una
  minicomputadora era capaz de atender a varios
  usuarios a la vez , esto se le conoce como tiempo
  compartido.

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El surgimiento de las computadoras personales.

• A mediados de los años sesenta apareció una nueva
  tecnología el microprocesador. Constaba de
  muchos transistores conectados para dar como
  resultado un instrumento de computación, que
  cabía en un chip de silicio.
• Sistema operativo Es un programa que administra
  y controla el acceso de otros programas a los
  recursos de la computadora.

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Conmutadores de datos

• Un conmutador de datos, es un aparato que
  permitía el acceso a impresoras, un usuario a la
  vez.
• El conmutador de datos proporcionaba a los
  usuarios una conexión de puerto serial o en
  paralelo, y quien enviara primero los datos
  ganaba el acceso a la impresora. Para entregar el
  control, una PC tenía que mandar una secuencia
  de caracteres especifica para decir que había
  terminado.
• Aunque estos aparatos funcionaban para las
  impresoras y los plotters, no permitían compartir
  discos duros . Además requerían una línea
  especial entre cada PC y el conmutador .

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Tipos de redes

• local-area networks (LANs) Las computadoras
  están geográficamente cerca, (es decir, en el
  mismo edificio).
• wide-area networks (WANs) Las computadoras
  están más alejadas y están conectadas por líneas
  telefónicas u ondas de radio. Consta de dos o más
  LANs. Están conectadas generalmente a través de
  redes públicas como líneas telefónicas, satélites
  o leased lines (conexiones usadas por empresas
  para conectar sus oficinas que están
  geográficamente distantes). La WAN más conocida
  es Internet.
• campus-area networks (CANs) Las computadoras
  están conectadas en un área geográficamente
  limitada tales como un campus o una base militar.
• metropolitan-area networks (MANs) Una red
  diseñada para un pueblo o ciudad.
• home-area networks (HANs) una red casera que
  conecta diferentes dispositivos digitales.

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Características

• Topología El arreglo geométrico de un sistema
  de computadoras. Topologías comunes son bus,
  estrella, anillo, estrella.
• Protocolo Define un conjunto común de reglas y
  señales sobre una red que las computadoras usan
  para comunicarse. Protocolos más comunes son
  Ethernet, Token-Ring.
• Arquitectura se refiere a la combinación de HW y
  SW que definen sus perfiles de funcionamiento.
  Punto a punto y cliente/servidor.
• Otros términos importantes son
• Nodos cada una de las computadoras en una red.
• Servidores Las computadoras y dispositivos que
  tienen recursos para una red.

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LANs

• Una red de computadoras que ocupa un área
  relativamente pequeña. La mayoría de las LANs
  están confinadas a un solo edificio o grupos de
  ellos. Pero un conjunto de LANs puede estár
  conectado a cualquier distancia y estar
  comunicado a través de líneas telefónicas u ondas
  de radio para llegar lo que se conoce como una
  WAN.
• La mayoría de las LANs conectan computadoras
  personales y estaciones de trabajo. Cada nodo
  tiene su propio CPU que ejecuta programas. Pero
  también puede accesar a datos y dispositivos en
  cualquier lugar en la LAN. Esto quiere decir que
  los usuarios pueden compartir dispositivos caros.
  Hay muchos tipos diferentes de LANs. El
  protocolo más común en PCs es Ethernet, para
  apple es AppleTalk.
• Los medios de conexión más comunes son cable par
  trenzado, cable coaxial o fibra óptica. Otros
  métodos más modernos son usando ondas de radio.
• Las LANs pueden tranmitir a muy altas
  velocidades, pero tienen limitaciones como la
  distancia en que pueden estar conectados los
  dispositivos y la cantidad de máquinas conectadas.

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HANs Home Area Network

• Es una red establecida en el hogar del usuario
  que conecta dispositivos digitales personales a
  múltiples computadoras y sus périféricos. Tales
  dispositivos pueden ser Teléfonos, televisiones,
  videojuegos, sistemas de seguridad, aplicaciones
  inteligentes máquinas de fax, entre otros
  dispositivos que pueden comunicarse a la red a
  través de una conexión alámbrica o inalámbrica.
• Arquitectura abierta permite al sistema ser
  conectado fácilmente a dispositivos y programas
  hechos por otros fabricantes que están basados en
  estándares aprobados. Una arquitectura cerrada es
  lo contrario es decir su diseño es propietario
  haciendo así dificil la conexión con otros
  sistemas.

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Protocolo

• Un conjunto de reglas en cierto formato que se
  usan para transmitir datos entre dos o más
  dispositivos. Determina lo siguiente
• Tipo de chequeo de error a ser usado
• Tipo de compresión
• Cómo se indicará que se ha terminado de enviar un
  mensaje por el dispositivo transmisor.
• Como el dispositivo receptor indica que el
  mensaje ha sido recibido.
• Existe una gran variedad de estándares, cada uno
  con sus ventajas y desventajas inherentes, por
  ejemplo unos son más robustos, otros más rápidos,
  etc.
• Desde el punto de vista del usuario el único
  aspecto importante es saber qué protocolo soporta
  su equipo para saber si es posible la
  comunicación con otras partes.
• El protocolo puede ser implementado ya sea por SW
  o por HW

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Topologías

• Es la forma en que el sistema de comunicación
  está organizado, puede ser desde un punto de
  vista físico o lógico.
• Topología de Bus Es una arquitectura lineal en
  la cual las transmisiones desde cualquier punto
  de la red se propagan a través del medio por lo
  tanto los datos son recibidos por todos los
  dispositivos.
• El estándar Ethernet 802.3 de la IEEE implementa
  esta topología. Siendo una de las 3 más usadas.
• Estas redes son relativamente fáciles de instalar
  y baratas
• Una falla en cualquier segmento del cable
  principal significa que el segmento completo deje
  de funcionar.
• Topología de Anillo Es una arquitectura en la
  cual todos los dispositivos están conectados el
  uno al otro en forma de un ciclo o anillo
  cerrado, de tal forma que cada dispositivo está
  conectado directamente a otros dos dispositivos
  (uno a cada lado). Las redes Token Ring/IEEE802.5
  y FDDI implementan una topología de anillo.

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Topologías de estrella, árbol y malla

• Topología de Estrella Todos los puntos finales
  sobre la red están conectados a través de líneas
  dedicadas a uno solo, llamado Hub o Switch.
• La principal ventaja de este tipo de redes es la
  fiabilidad si un extremo de la red se cae, sólo
  afectará a los nodos en ese extremo.
• Topología de árbol tiene una arquitectura
  idéntica a la de BUS, excepto que en esta
  topología pueden hacerse ramificaciones con
  múltiples nodos.
• Topología de Maya los dispositivos están
  conectados con muchas interconexiones redundantes
  entre nodos. En una topología de maya real, cada
  nodo tiene una conexion a cada nodo de la red.

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Modelo OSI Open System Interconection Model
Define una estructura para implementar protocolos
en siete capas. El control es pasado de una
capa a la siguiente, comenzando en la capa de
aplicación y terminando en la física que es donde
se transmite la información.
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Estándares de la IEEE

• IEEE 802.1 Standards related to network
  management.
• IEEE 802.2 General standard for the data link
  layer in the OSI Reference Model. The IEEE
  divides this layer into two sublayers -- the
  logical link control (LLC) layer and the media
  access control (MAC) layer. The MAC layer varies
  for different network types and is defined by
  standards IEEE 802.3 through IEEE 802.5.
• IEEE 802.3 Defines the MAC layer for bus
  networks that use CSMA/CD. This is the basis of
  the Ethernet standard. Also see the Ethernet
  Designations chart in the Quick Reference section
  of Webopedia.
• IEEE 802.4 Defines the MAC layer for bus
  networks that use a token-passing mechanism
  (token bus networks).
• IEEE 802.5 Defines the MAC layer for token-ring
  networks.
• IEEE 802.6 Standard for Metropolitan Area
  Networks (MANs).