7/24/2019 Documento de Redes y Topologias

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

CENTRO UNIVERSITARIO DE SAN MARCOS

ADMINISTRACION DE EMPRESAS

CENTRO DE COMPUTO

COMPUTO III

Red de computadoras

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos  o red informática, es un conjunto de  equiposinformáticos  y  software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos  que envían y reciben  impulsos eléctricos,  ondas electromagnéticas  ocualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor , un mensaje, un medio y un receptor . a finalidad principal para la creación de una redde computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar lavelocidad de transmisión de los datos  y reducir el costo general de estas acciones.! Un ejemplo es "nternet, la cual es una gran red de millones decomputadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos.

Clasificación de las redesUna red puede recibir distintos calificativos de clasificación en base a distintas ta#onomías$ alcance, tipo de cone#ión, tecnología, etc.Por alcance

• Red de área personal  % Personal Area Network , PAN& es una red de computadoras usada para la comunicación entre los dispositivos de lacomputadora cerca de una persona.

• Red inalámbrica de área personal %Wireless Personal Area Network , WPAN&, es una red de computadoras inalámbrica para la comunicaciónentre distintos dispositivos %tanto computadoras, puntos de acceso a internet,  teléfonos celulares,  '()

, dispositivos de audio,  impresoras&cercanos al punto de acceso. *stas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella. *l medio detransporte puede ser cualquiera de los +abituales en las redes inalámbricas pero las que reciben esta denominación son +abituales en luetoot+.

• Red de área local % Local Area Network , LAN&, es una red que se limita a un área especial relativamente peque-a tal como un cuarto, un soloedificio, una nave, o un avión. as redes de área local a veces se llaman una sola red de localiación. /o utilian medios o redes deintercone#ión p0blicos.

• Red de área local inalámbrica  %Wireless Local Area Network , WLAN&, es un sistema de comunicación de datos inalámbrico fle#ible, muyutiliado como alternativa a las redes de área local cableadas o como e#tensión de estas.

• Red de área de campus %Campus Area Network , CAN&, es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a travésde un área geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, +ospital, etc. 1ampoco utilia medios p0blicos para laintercone#ión.

• Red de área metropolitana  % Metropolitan Area Network , MAN& es una red de alta velocidad %banda anc+a& que da cobertura en un áreageográfica más e#tensa que un campus, pero aun así limitado. 'or ejemplo, un red que interconecte los edificios p0blicos de un municipiodentro de la localidad por medio de fibra óptica.

• Red de área amplia %Wide Area Network , WAN&, son redes informáticas que se e#tienden sobre un área geográfica e#tensa utiliando medioscomo$ satélites, cables interoceánicos, "nternet, fibras ópticas p0blicas, etc.

• Red de área de almacenamiento %Storage Area Network , SAN&, es una red concebida para conectar servidores

, matrices %arrays& de discos ylibrerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios.

• Red de área local virtual  %Virtual LAN , VLAN&, es un grupo de computadoras con un conjunto com0n de recursos a compartir y derequerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cual todos los nodos

 pueden alcanar a los otros por medio de broadcast  %dominio de broadcast & en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localiaciónfísica. *ste tipo surgió como respuesta a la necesidad de poder estructurar las cone#iones de equipos de un edificio por medio de software, 22

 permitiendo dividir un conmutador  en varios virtuales.Por tipo de conexiónMedios uiados

• Cable de par tren!ado$ es una forma de cone#ión en la que dos conductores eléctricos aislados son entrelaados para tener menoresinterferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía  de los cables adyacentes. (ependiendo de la red se pueden utiliar, uno, dos,cuatro o más pares trenados.

• Cable coaxial$ se utilia para transportar se-ales electromagnéticas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central,llamado vivo y uno e#terior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes3 los cuales estánseparados por un material dieléctrico que, en realidad, transporta la se-al de información.

• "ibra óptica$ es un medio de transmisión empleado +abitualmente en redes de datos3 un +ilo muy fino de material transparente, vidrio o

materiales plásticos, por el que se envían pulsos de lu que representan los datos a transmitir.

Medios no uiados

• Red por radio es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de unión de las diversas estaciones de la red.

• Red por infrarro#os % Infrared ata Association, $r%A&, permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de  ledes infrarrojos  paraello. 4e trata de emisores5receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realiar lacomunicación por ello es escasa su utiliación a gran escala. /o disponen de gran alcance y necesitan de visibilidad entre los dispositivos.

• Red por microondas, es un tipo de red inalámbrica que utilia microondas como medio de transmisión. os protocolos más frecuentes son$ el"*** 67!.22b y transmite a !,8 9:, alcanando velocidades de 22 ;bps %;egabits por segundo

&3 el rango de <,8 a <,= 9: para el protocolo"*** 67!.22a3 el "*** 67!.22n que permite velocidades de +asta >77 ;bps3 etc.

Por relación funcional

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• Cliente&servidor es la arquitectura que consiste básicamente en un cliente que realia peticiones a otro programa %el servidor& que le darespuesta.

•   Peer-to-peer , o red entre iguales, es aquella red de computadoras en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos,sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí.

Por tecnolo'a

• Red punto a punto % point to point , 't'& es aquella en la que e#iste multitud de cone#iones entre parejas individuales de máquinas. *ste tipo de

red requiere, en algunos casos, máquinas intermedias que establecan rutas para que puedan transmitirse paquetes de datos. *l medioelectrónico +abitual para la intercone#ión es el conmutador , o switc!.

• Red de %ifusión %broadcast 

& se caracteria por transmitir datos por un sólo canal de comunicación que comparten todas las máquinas de la red.*n este caso, el paquete enviado es recibido por todas las máquinas de la red pero 0nicamente la destinataria puede procesarlo. os equiposunidos por un concentrador  %!ub&, forman redes de este tipo.

• Red multipunto, dispone de una línea o medio de comunicación cuyo uso está compartido por todas las terminales en la red. a informaciónfluye de forma bidireccional. os terminales pueden estar separados geográficamente.

(opolo'a de red

1opologías de redes.

a topolo'a de red se define como el mapa físico o lógico de una red para intercambiar datos. *n otras palabras, es la forma en que está dise-ada la red,sea en el plano físico o lógico. *l concepto de red puede definirse como ?conjunto de nodos interconectados?. Un nodo es el punto en el que una curva seintercepta a sí misma. o que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos.2

Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenar con la inserción delservicio de internet desde el proveedor, pasando por el router , luego por un switc! y este deriva a otro switc! u otro router  o sencillamente a los !osts%estaciones de trabajo&, el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router  que se tiene se ramifica la distribución de"nternet, dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como e#ternas. )demás de la topología estética, se puede dar una topologíalógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

*n algunos casos, se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para +ablar a la ve de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dic+o cableado. )sí, en un anillo con un concentrador  %unidad de acceso a m0ltiples estaciones,  ;)U& podemos decir que tenemosuna topología en anillo

, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.

a topología de red la determina 0nicamente la configuración de las cone#iones entre nodos. a distancia entre los nodos, las intercone#iones físicas, lastasas de transmisión y los tipos de se-ales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

(ipos de topolo'as

1opologías de redes.

os estudios de topología de red reconocen oc+o tipos básicos de topologías$!

• 'unto a punto % point to point , 't'& o  Peer"to"Peer  %'!'

&

• *n bus %@conductor com0nA o bus& o lineal %line&

• *n estrella % star &

• *n anillo %ring & o circular 

• *n malla %mes!&

• *n árbol %tree& o jerárquica

• 1opología +íbrida

, combinada o mi#ta, por ej. circular de estrella, bus de estrella

• Cadena margarita %daisy c!ain&

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Punto a punto

a topología más simple es un enlace permanente entre dos puntos finales conocida como punto a punto %'t'&. a topología punto a punto conmutada esel modelo básico de la telefonía convencional. *l valor de una red permanente de 't' la comunicación sin obstáculos entre los dos puntos finales. *l valor de una cone#ión 't' a demanda es proporcional al n0mero de pares posibles de abonados y se +a e#presado como la ley de ;etcalfe.

Permanente )dedicada*

1eléfono de lata.

(e las distintas variaciones de la topología, es la más fácil de entender, y consiste en un canal de comunicaciones 't' para el usuario parece estar  permanentemente asociado con los dos puntos finales. Un teléfono infantil de lata es un ejemplo de canal dedicado físico.

*n muc+os sistemas de telecomunicaciones conmutadas, es posible establecer un circuito permanente. Un ejemplo podría ser un teléfono en el vestíbulode un edificio p0blico, el cual está programado para que llame sólo al n0mero de teléfono destino. ?Clavar? una cone#ión conmutada a+orra el costo defuncionamiento de un circuito físico entre los dos puntos. os recursos en este tipo de cone#ión puede liberarse cuando ya no son necesarios, por ejemplo, un circuito de televisión cuando regresa al estudio tras +aber sido utiliado para cubrir un desfile.

Conmutada

Utiliando tecnologías de conmutación de circuitos o conmutación de paquetes, un circuito 't' se puede configurar de forma dinámica y al dejarlo caer cuando ya no sea necesario. *ste es el modo básico de la telefonía convencional.

Converente

Bed que transmite datos, vo y vídeo utiliando el mismo medio de la computadora.

Redes de ara+a

Red en estrella

a topolo'a en estrella reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en latopología estrella este concentrador central reenvía todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red,algunas veces incluso al nodo que lo envió. 1odos los nodos periféricos se pueden comunicar con los demás transmitiendo o recibiendo del nodo centralsolamente. Un fallo en la línea de cone#ión de cualquier nodo con el nodo central provocaría el aislamiento de ese nodo respecto a los demás, pero elresto de sistemas permanecería intacto. *l tipo de concentrador  %!ub& se utilia en esta topología, aunque es muy obsoleto3 se suele usar com0nmente un

 switc!.

a desventaja radica en la carga que recae sobre el nodo central. a cantidad de tráfico que deberá soportar es grande y aumentará conforme vayamosagregando más nodos periféricos, lo que la +ace poco recomendable para redes de gran tama-o. )demás, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red. *sto 0ltimo conlleva también una mayor vulnerabilidad de la red, en su conjunto, ante ataques.

4i el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capa de tolerar un eco de su transmisión. Una red, en estrella activa, tiene un nodo central activoque normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Red en árbol

1opología de red en árbol simple conectando varios computadores personales a través de un conmutador  que está conectado a una estación de trabajoUni#

, la cual tiene salida a "nternet a través de un enrutador .

Una  topolo'a en árbol %también conocida como topología jerárquica& puede ser vista como una colección de redes en estrella ordenadas en una jerarquía. ste árbol tiene nodos periféricos individuales %por ejemplo, +ojas& que requieren Dtransmitir aE y Drecibir deE otro nodo solamente y nonecesitan actuar como repetidores o regeneradores. )l contrario que en las redes en estrella, la función del nodo central se puede distribuir.

Como en las redes en diagonal convencionales, los nodos individuales pueden quedar aislados de la red por un fallo puntual en la ruta de cone#ión delnodo. 4i falla un enlace que conecta con un nodo +oja, ese nodo +oja queda aislado3 si falla un enlace con un nodo que no sea +oja, la sección enteraqueda aislada del resto.

'ara aliviar la cantidad de tráfico que se necesita para retransmitir en su totalidad, a todos los nodos, se desarrollaron nodos centrales más avanados que permiten mantener un listado de las identidades de los diferentes sistemas conectados a la red. *stos  switc!es de red @aprenderíanA cómo es la estructurade la red transmitiendo paquetes de datos a todos los nodos y luego observando de dónde vienen los paquetes también es utiliada como un enc+ufe uartefacto.

)/)"F)B$

2. *n base al concepto de red indicado analiarlo y establecer los componentes que en el intervienen.

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Las respuestas a esta pregunta giran alrededor de los tres componentes esenciales de todo sistema de

computación:

1.HARDWARE: Las redes permiten compartir hardware de computación, reduciendo el costo y haciendo

accesibles poderosos equipos de cómputo.

2.SOFTWARE: Con las redes es posible compartir datos y programas de software, aumentando la eficiencia y la

productividad.

3.SERES HUMANOS: Las redes permiten a la gente colaborar en formas que sin ellas, serían difíciles oimposibles.

!. 'ara una empresa bancaria que desarrolla sus actividades a nivel nacional cual es el tipo de red que se adecua a las mencionadas."ndicar características, ventajas y desventajas.

• En el sector bancario regional, muchas aplicaciones orientadas al cliente y el negocio se hospedan en una

nube híbrida o privada, pero su supervisión y análisis se consideran la responsabilidad de la organización de

TI. Esto puede presentar un desafío para losingenieros de la red cuando se les encarga la tarea de responder

a las quejas del cliente en un sistema que se admite en componentes que no pueden acceder. En la red de

sucursales regionales, los servicios de voz y vídeo a los quioscos, así como cargas más grandes de datos

requieren de un esfuerzo excesivo de los dispositivos de infraestructuras existentes. En empresas de inversión

más grandes, después de invertir cantidades enormes en la infraestructura de aplicaciones y de la red para

obtener una latencia ultrabaja en tiempo de respuesta, presupuestos para TI pueden agotarse, dificultando la

ampliación y la actualización de sistemas internos. Herramientas críticas para supervisión y análisis se pueden

recortar de un presupuesto, lo que ata las manos de ingenieros al suceder algún problema.

• Con un enfoque enorme en seguridad, organizaciones de TI han tenido que asignar a un individuo o a un

grupo como analista de seguridad tanto para redes cableadas como inalámbricas. Han necesitado mantener el

paso de las amenazas, al cortafuego, externas e internas. Esto ha aumentado considerablemente la visibilidad

necesaria las veinticuatro horas del día en todos los rincones del sistema, incluyendo en la red inalámbrica con

los problemas de seguridad que rodeanBYOD (Traer su propio dispositivo).

2. )naliar los tipos de topologías e indicar cual es el que mas uso tiene.!. 'ara un sistema de televisión por cable cual es el tipo de red que se utilia. "ndicar características y elementos que intervienen.G. :acer un análisis de los tipos de medios guiados y no guiados. *stablecer cuales son los mas utiliados. *jemplificar.8. )naliar el caso de redes$

HHHHUna red se clasifica )/ o I)/ de acuerdo a$    a cantidad de computadoras que contiene    a posición geográfica que ocupa    a cantidad de computadoras y su e#pansión geográfica

    a cantidad de edificios que ocupan las computadoras

HHHHos dos componentes principales de una red son$   4ervidor y recursos

    *staciones de trabajo y servidor     *staciones de trabajo y recursos

    4ervidor e información

Indicar sus conclusiones

CONCLUCIONES

1. Compartir recursos, es hacer que todos los programas, datos y equipo estén disponibles para cualquiera de la

red que así lo solicite, sin importar la localización física del recurso y del usuario.

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2. Proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo todos los archivos

podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podría

utilizarse una de las otras copias. Además, la presencia de múltiples CPU significa que si una de ellas deja de

funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor.

3. Ahorro económico, los ordenadores pequeños tienen una mejor relación costo / rendimiento, comparada con

la ofrecida por las máquinas grandes.

4. Es un medio de comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas entre si. Con el ejemplo de una

red es relativamente fácil para dos o mas per sonas que viven en lugares separados, escribir informes juntos.