Redes --Lan, topologías, medios, repetidores, hub, man puentes, swiches router, nube
Publicado el Jueves 08 de junio de 2006 a las 06:06:39 por
evelyneli
Las
LAN (
conectan estaciones de trabajo, periféricos, terminales, etc. En un edificio o en una zona geográfica limitada.) Son redes de datos con pocos errores, de alta velocidad, cubren una zona geográfica relativamente pequeña
Los
dispositivos de red (
pueden controlar la cantidad de tráfico de una red, acelerar su flujo de datos. Ejemplos: routers, repetidores, puentes, hilos, surtidores.)Son protocolos que se emplean para conectar redes.
5.1 DISPOSITIVOS LAN BÁSICOS: TIPOS DE TECNOLOGÍAS: La tecnología define la estructura de la red. Dos partes:
-
TOPOLOGÍA FÍSICA: Diseño de red del cableado (medio)
-
TOPOLOGÍA LÓGICA: Define como los hosts acceden a los medios.
- TOPOLOGÍA EN BUS: Emplea un único segmento (longitud de cable), al que se conectan directamente todas las estaciones.
Red de difusión
Ventajas:
- Coste bajo (longitudes cortas de red)
- Como los medios de red no pasan a través de las nodos, si un dispositivos se cae, no afecta a los otros.
Inconvenientes:
- Cualquier fallo en el cable interrumpe el funcionamiento de toda la res
- Diagnosticar los fallos y aislar los problemas de red puede ser difícil
- alto coste de mantenimiento.
- TOPOLOGÍA EN ANILLO: Conecta un host (estación) al siguiente, y el último host al primero. Así se crea un anillo físico de cable.
Red de difusión
Inconvenientes:
- Una interrupción en alguno de los segmentos o estaciones interrumpe al resto.
- Coste más elevado, el cableado es bastante extenso
- TOPOLOGÍA EN ESTRELLA: Conecta todos los cables a un punto central de concentración este punto normalmente es un hub o un switch.
Enlaces punto a punto Ventajas:
- Un fallo en alguno de los enlaces, no ocasiona la interrupción de servicio en las
demás estaciones
- Gran fiabilidad
- Más difícil de diseñar y de modificar
- Se puede llevar una gestión centralizada (fácil mantenimiento)
- Se puede añadir fácilmente una nueva estación de trabajo.
Inconvenientes:
- Cableado elevado, alto coste.
- Si se produce un fallo en el nodo central, deja de funcionar toda la red
- TOPOLOGÍA EN ESTRELLA EXTENDIDA: Emplea la topología estrella, enlaza estrellas individuales enlazando sus hub o switch.
Enlaces punto a punto
Ventajas:
- Se extiende la longitud y tamaño de la red
- TOPOLOGÍA JERÁRQUICA O EN ÁRBOL: Similar a la topología en estrella extendida, pero en lugar de enlazar los hub o switch cada sistema secundario se enlaza a un ordenador principal que controla el tráfico de la topología.
Enlaces punto a punto
Inconvenientes:
- Cualquier fallo en un nodo inhabilita el funcionamiento de los nodos que tiene por debajo - TOPOLOGÍA EN MALLA O COMPLETO: Se emplea cuando no puede haber ninguna ruptura en la comunicación. Ejemplo: Sistemas de control nuclear.
Cada estación tienen sus propias conexiones con todos las demás estaciones
Enlaces punto a punto
Inconvenientes:
- Alto volumen de cableado
TIPOS DE TOPOLOGÍA:
REDES DE DIFUSIÓN: La información que transmite una estación es visible por las demás estaciones. Ejemplo: Difusión de red de TV.
ENLACES PUNTO A PUNTO: La información viaja entre dos estaciones, de forma que ninguna otra que no este conectada al enlace punto a punto puede ver la información. Ejemplo: Llamada telefónica.
NIC: (NETWORK INTERFACE CARD)
A los dispositivos (Disponen de una conexión física con los medios de red a través de una tarjeta de interfaz de red (NIC)) que se conectan directamente a la red se les llama HOSTS. Son:
Ordenadores (clientes, servidores)
Impresoras
Escaners
Los NIC se consideran dispositivos de Capa 2 (capa de enlace de datos), porque cada una de ellos tiene un único código en todo el mundo, que se llama Dirección de acceso al medio (MAC).
Esta dirección se utiliza para controlar la comunicación de datos para el host de la red.
Las NIC son el componente hardware básico en las comunicaciones de red. En todos los puntos en una topología, existe una NIC o puerto (interfaz) que actúa como parte de una NIC.
MEDIOS:
Las funciones básicas del medio son transportar un flujo de información, en forma de bits, a través de la LAN.
Los medios de red se consideran componerse de capa1 de las LAN.
El medio más utilizado para las instalaciones de red es el CABLE DE PAR TRENZADO SIN APANTALLAR DE CATEGORIA 5 (CAT 5 UTP)
REPETIDORES:
Longitud máxima del cable CAT5 UTP en una red es de 100 metros
Si se quiere extender se debe añadir un dispositivo llamado REPETIDOR (Existen en la Capa, física porque actúa solo a nivel de bits).
Un dato abandona el origen y se traslada por la red, transformándose en PULSOS (estos pulsos se llaman señales) por los medios.
Cuando las señales abandonan un puesto de transmisión, están limpias y son fácilmente reconocibles. Sin embargo, la longitud del cable se deteriora y debilita las señales.
Si en el cable CAT5 UTP, una señal viaja 100 metros, no existen garantías de que una NIC pueda leerla.
Con un Repetidor se regeneran y reenvían las señales de la red (Se usan en topologías de estrella extendida).
Ejemplos:
- Teléfono, telégrafo, microondas, comunicaciones ópticas. Utilizan repetidores para fortalecer sus señales en las largas distancias y evitar que se debiliten.
HUB - MAU:
Dispositivo de capa 1: actúa solo a nivel de bits
Propósito: regenerar y retemporizar las señales de la red.
Es un repetidor que retransmite la señal por más de un segmento de cable
Razones para utilizar un hub:
- Para crear un punto de conexión central
- Para aumentar la confiabilidad de la red: la confiabilidad se ve aumentada al permitir que cualquier cable sin provocar una interrupción en toda la red.
Inconvenientes:
- si falla el hub deja de funcionar toda la red
- existen LED`S que nos dan información de tráfico de la red
Clasificación:
- HUBS ACTIVOS: además de su función básica (extender la red y activar de concentrador) también amplifican y recuperan la señal.
- HUBS PASIVOS: actúan como simple concentrador cuya función principal consiste en interconectar toda la red.
Conexiones: Hay de dos tipos.
- Por estaciones
- Para unirse unos con otros hubs y así aumentar el tamaño de la red
Topología: Física
- Cada estación se conecta directamente al concentrador por medio del cable correspondiente y si el enlace falla la red sigue funcionando y solo queda aislado el ordenador.
- La topología de la red en este caso es en ESTRELLA con el concentrador de cableado como centro de ellos.
Topología Lógica (Hub / Mau - Estaciones)
Los Hubs se clasifican dependiendo de la manera en que internamente realizan las conexiones y distribuyen los mensajes en:
- CONCENTRADORES CON TOPOLOGÍA LÓGICA EN BUS (HUB): Estos dispositivos hacen que la red se comporte como un bus, enviando las señales que les llegan por todas las salidas conectadas
- CONCENTRADORES CON TOPOLOGÍA LÓGICA EN ANILLO (MAU): Se comportan como si la red fuera un anillo, enviando la señal que les llega al puerto siguiente.
Conexión Hub – Hub:
Se realiza a través de unos enlaces denominados cruzados, normalmente se conecta ese punto manteniendo activado un montón denominado CROSSOVER (si es que dispone de el) con otro puerto normal de otro Hub que no sea ni el primero ni el último. En algunos casos el puerto de cruce del Hub no dispone de ese botón y siempre esta activo, es decir, no se puede utilizar para una conexión normal con la estación suele llamarse UPLINK.
Las conexiones entre Hubs se pueden realizar de dos formas: Estrella y Cascada
CASCADA:
- menos recomendable
- la cantidad de hubs que puedo conectar dependen de la velocidad de la red
ESTRELLA:
- cada uno de ellos se conecta en el puerto cruzado con el hub central.
- Permite conectar muchas más estaciones y solo esta limitado por el número de puertos del hub central.
Conexión Mau – Mau
Se realiza a través de dos puertos especiales etiquetada por RI y RO (entrada de anillo y salida de anillo). La entrada de una MAU debe conectarse con la salida de la otra y la última con la primera.
VENTAJAS HUBS
- Regencia y repite señal
- Propaga señales de la red
INCONVENIENTES HUBS
- No filtra el tráfico de la red
- No puede determinar la mejor ruta
PUENTE:
Dispositivo de capa 2
Función:
- Enlazan entre si segmentos de LAN
- Un puente permite interconectar redes de diferentes topologías y diferentes protocolos a nivel de la capa de enlace, salvando así los obstáculos de incompatibilidad que los separan
Un puente conecta dos LAN creando diferentes DOMINIOS DE COLISIÓN
Ejemplo gráfico:
Usamos un puente formado por dos conectores diferentes. En su conector BNC hembra se conecta a una red con cable coaxial y topología en bus y en el conector RJ45 del puente se conecta a una red con topología física en estrella usando un cable UTP ó STP. En la estructura interna del puente se encuentran los protocolos necesarios.
Ventajas:
La opción de un puente permite crear dos medios compartidos diferentes y por tanto ofrece una mejor congestión y tráfico que si se usara un Hub.
Clasificación: dependiendo del tipo de redes que interconectan.
1. PUENTES LOCALES: proporcionan conexión directa entre múltiples segmentos de LAN situados en la misma área.
2. PUENTES REMOTOS: interconectan redes que se encuentran separadas a una gran distancia.
Realiza tres funciones importantes:
- APRENDER: cuando se enciende, el puente aprende la topología de la red y las direcciones de los dispositivos de todas las redes que están conectadas. Mediante la observación de la dirección de origen y destino de los paquetes, el puente se encarga de aprender lo que hay en la red, creando la TABLA DE DIRECCIONES (Gráfico)
- FILTRAR: basándose en la Tabla de Decisiones cuando se recibe un paquete, el puente lee la dirección destino y busca en la tabla esa dirección, si la encuentra se envían los datos a través del puerto correspondiente
- ENVIAR:
SWITCHES Ó PUENTE MULTIPUERTO:
Dispositivo de capa 2
Es un puente con más de dos puertos, suele tener 4, 8, 16, 24,… puertos dependiendo
del fabricante.
Al igual que ocurre con los puentes, los switch se comportan como estaciones normales y por tanto a ellos se pueden conectar cualquier dispositivo de la red como Hub`s o más puentes.
ROUTERS:
Dispositivo de capa 3
Permite conectar equipos que se encuentran en redes que usan diferentes protocolos en la capa de red y superiores (Ejemplo: conexión a internet).
Funciones:
Pueden tomar decisiones basadas en grupos de direcciones de red
Propósito del Router:
Examina los paquetes de datos y elige cual es la mejor ruta para ellos a través de la red y los dirige hacia el puerto de salida adecuado.
Funcionamiento:
Utiliza las direcciones de una capa de red, también llamados IP o direcciones lógicas en lugar de las direcciones físicas o MAC que usan los switch o puentes:
- Las direcciones IP las asigna el administrador de la red
- Las direcciones MAC las asigna el fabricante de la NIC
Puesto que un router opera en la capa de red puede también ejecutar funciones de la capa de enlace de datos, es decir, un router también crea diferentes dominios de colisión separados en cada red y puede interconectar LAN con diferentes protocolos.
Esto significa que se puede usar tanto un router como un puente o un switch para segmentar una LAN y aumentar su capacidad de transmisión óptima tendrá en cuenta los siguientes criterios:
- Si la aplicación requiere acceder a una red de área extensa se selecciona un router.
- Si la aplicación solo requiere incrementar el ancho de banda para descongestionar el tráfico o conectar redes diferentes un switch o un puente será la elección.
NUBE:
El símbolo nube sugiere que existe otra red, quizás la totalidad de Internet
No suministra los detalles de la conexión de la red
Capas 1 – 7
SEGMENTACIÓN DE RED
SEGMENTO: medio de la capa 1 que constituye la ruta para la transmisión de datos en la LAN.
Cada vez que un dispositivo se utiliza para extender la red se crea nuevos segmentos
Segmentos: fibra óptica, cable de cobre, medio inalámbrico
5.3 CONCEPTOS BÁSICOS ACERCA DEL FLUJO DE DATOS A TRAVES DE LAS LAN:
Las capas superiores (Aplicación, Sesión y presentación) preparan los datos para su transmisión
Capa Transporte: Donde los datos en unidades de tamaños manejables llamadas (SEGMENTO).
Capa de Red: encapsula el segmento creando UN PAQUETE. El paquete contiene la dirección IP origen y destino.
Capa enlace: encapsula el paquete. Añade al paquete la MAC origen y destino.
Capa Física: transmite los bits de la trama.
3.- JUAMPE
