20 DE AGOSTO DE 2009


EVOLUCIÓN DE LAS REDES DE COMPUTADORES


Las redes han evolucionado desde su creación y seguirán evolucionando a medida que la tecnología de conectividad que las soporte, se siga desarrollando.


Esta evolución se ha llevado a cabo en los últimos diez años y corresponde en mucho, al desarrollo de nuevas corrientes en la gestión de los Servicios Informáticos, el surgimiento de nuevos productos y tecnologías y a las nuevas utilidades que la computación y las redes presentan a la comunidad, las empresas y las instituciones en general.


En la actualidad se puede distinguir hasta tres tipos de generaciones en el desarrollo de las redes informáticas.


  • Redes de Primera Generación:

La primera generación de redes, se caracterizaba por utilizar tecnología propietaria del proveedor de los equipos. Se basaban en la tecnología de Barra o Bus (salvo en el caso de IBM, que proveía la tecnología de anillo o Token Ring), la cobertura era departamental y se administraba en forma local.



  • Redes de Segunda Generación:

En esta segunda generación, las redes informáticas, se están basando en estándares de tecnología, hacen uso de una topología estrella, soportadas en concentradores o Hub. Su área de influencia es empresarial, disponen en algunos casos de un ruteador central y se dispone de una capacidad de administración por segmentos.




  • Redes de Tercera Generación:

La Tercera generación está sustentada en principios de:



*Escalabilidad: Entendida por el crecimiento en el servicio a usuarios dentro de la institución (desde 5 usuarios a 50, luego a 100, para llegar a 1000 o más), así como la capacidad de implantar componentes complejos que permitan tal crecimiento.



*Flexibilidad: Para adaptarse a la infraestructura civil de los locales y ambientes de la empresa y/o institución.


*Seguridad: En la infraestructura de red y de sus componentes dentro de los ambientes e instalaciones.


*Operabilidad: Soportada sobre principio de fácil instalación y manipulación de los componentes de la red informática.


Estas características podemos centrarlas en: "Gran ancho de banda escalable" Servidores Centralizados "Distribución switchada " Cableado estructurado




HISTORIA DE LAS REDES DE COMPUTADORAS


La historia se puede remontar a 1957 cuando los Estados Unidos crearon la Advaced Research Projects Agency ( ARPA), como organismo afiliado al departamento de defensa para impulsar el desarrollo tecnológico.


Posteriormente a la creación del ARPA, Leonard Kleinrock, un investigador del MIT escribía el primer libro sobre tecnologías basadas en la transmisión por un mismo cable de más de una comunicación.



  • En 1965, la ARPA patrocinó un programa que trataba de analizar las redes de comunicación usando computadoras. Mediante este programa, la máquina TX-2 en el laboratorio Licoln del MIT y la AN/FSQ-32 del System Development Corporation de Santa Mónica en California, se enlazaron directamente mediante una línea delicada de 1200 bits por segundo.



  • En 1967, La ARPA convoca una reunión en Ann Arbor (Michigan), donde se discuten por primera vez aspectos sobre la futura ARPANET.



  • En 1968 la ARPA no espera más y llama a empresas y universidades para que propusieran diseños, con el objetivo de construir la futura red. La universidad de California gana la propuesta para el diseño del centro de gestión de red y la empresa BBN ( Bolt Beraneck and Newman Inc.) El concurso de adjudicación para el desarrollo de la tecnología de conmutación de paquetes mediante la implementación de la Interfaz Message Processors (IMP).



  • En 1969, es un año clave para las redes de computadoras, ya que se construye la primera red de computadoras de la historia. Denominada ARPANET, estaba compuesta por cuatro nodos situados en UCLA (Universidad de California en los Angeles), SRI (Stanford Research Institute), UCBS (Universidad de California de Santa Bárbara, Los Angeles) y la Universidad de UTA.



  • En 1970 la ARPANET comienza a utilizar para sus comunicaciones un protocolo Host-to-host. Este protocolo se denominaba NCP y es el predecesor del actual TCP/IP que se utiliza en toda la Internet. En ese mismo año, Norman Abramson desarrolla la ALOHANET que era la primera red de conmutación de paquetes vía radio y se uniría a la ARPANET en 1972.



  • Ya en 1971 la ARPANET estaba compuesta por 15 nodos y 23 maquinas que se unían mediante conmutación de paquetes. En ese mismo año Ray Tomlinson realiza un programa de e-mail para distribuir mensajes a usuarios concretos a través de ARPANET.



  • En 1972 se elige el popular @ como tecla de puntuación para la separación del nombre del usuario y de la máquina donde estaba dicho usuario. Se realiza la primera demostración pública de la ARPANET con 40 computadoras. En esa misma demostración se realiza el primer chat.



  • En 1973 se produce la primera conexión internacional de la ARPANET. Dicha conexión se realiza con el colegio universitario de Londres (Inglaterra) En ese mismo año Bob Metcalfe expone sus primeras ideas para la implementación del protocolo Ethernet que es uno de los protocolos màs importantes que se utiliza en las redes locales. A mediados de ese año se edita el RFC454 con especificaciones para la transferencia de archivos, a la vez que la universidad de Stanford comienza a emitir noticias a través de la ARPANET de manera permanente. En ese momento la ARPANET contaba ya con 2000 usuarios y el 75% de su trafico lo generaba el intercambio de correo electrónico.



  • En 1974 Cerf y Kahn publican su articulo, un protocolo para interconexión de redes de paquetes, que especificaba con detalle el diseño del protocolo de control de transmisión (TCP)



  • En 1975, Se prueban los primeros enlaces vía satélite cruzando dos océanos ( desde Hawai a Inglaterra) con las primeras pruebas de TCP de la mano de Stanford, UCLA y UCL. En ese mismo año se distribuyen las primera versiones del programa UUCP (Unís-to-Unix CoPy) del sistema operativo UNIX por parte de AT&T.



  • La parada generalizada de la ARPNET el 27 de octubre de 1980 da los primeros avisos sobre los peligros de la misma. Ese mismo año se crean redes particulares como la CSNET que proporciona servicios de red a científicos sin acceso a la ARPANET.



  • En 1982 es el año en que la DCA y la ARPA nombran a TCP e IP como el conjunto de protocolos TCP/IP de comunicación a través de la ARPANET.



  • El 1 de enero de 1983 se abandona la etapa de transición de NCP a TCP/IP pasando este ultimo a ser el único protocolo de la ARPANET. Se comienza a unir redes y países ese mismo año como la CSNET, la MINET europea y se crearòn nuevas redes como la EARN.



  • En 1985 se establecen responsabilidades para el control de los nombres de dominio y así el ISI (Información Sciences Institute) asume la responsabilidad de ser la raíz para la resolución de los nombres de dominio. El 15 de marzo se produce el primer registro de nombre de dominio (symbolics.com) a los que seguirían cmu.edu, purdue.edu, rice.edu, ucla.edu y .uk.

UTILIDAD

¿Cuál es su utilidad?




  • Para compartir recursos: programas, datos y equipos.



  • Eliminar las distancias.



  • Aumentar el nivel de confianza: sistemas redudantes, alternativos.



  • Elegir una forma de trabajo: cliente-servidor.



  • Ahorrar costes operativos y de infraestructura. Pensemos por ejemplo en la red del agua, imaginemos que todos los ciudadanos tuviéramos un tubo directo desde la central de agua hasta nuestra casa? Eso es impensable desde el punto de vista económico. Las redes nos evitan eso, si construímos una vivienda pues conectaremos una tubería desde nuestra casa hasta una "entrada" a la red de agua.



  • Escalar sistemas, es decir "ampliarlos".Que viene a ser lo mismo de arriba, si yo me hago una casa es muy fácil tener agua, solo tendre que enlazar el tubo de mi casa al punto mas cercano.



  • Establecer comunicaciones inmediatas: web, news, periódicos digitales, videoconferencia, mail, etc.



  • Aprovechar el ocio y el entretenimiento.


  • Comercio electrónico, comercio móvil.

    La utilidad es muy variada, la interconexión de computadoras, te da la posibilidad de compartir archivos entre ellas, sin la necesidad de andas de máquina en máquina copiándolos, facilita el asunto de las impresoras, ya que con una sola puedes imprimir desde todas las máquinas, si la tienes compartida en la red, lo que te sirve ya que no tienes porque tener una impresora por cada máquina, también facilita la liberación de software a través de la red. Hay diferentes tipos de redes, tienes las redes que se hacen a través de los grupos de trabajo, y sino los dominios, los cuales te proveen de un ámbito de seguridad importante.


RED NEURONAL ARTIFICIAL


Las redes de neuronas artificiales (denominadas habitualmente como RNA o en inglés como: "ANN"son un paradigma de aprendizaje y procesamiento automático inspirado en la forma en que funciona el sistema nervioso de los animales. Se trata de un sistema de interconexión de neuronas en una red que colabora para producir un estímulo de salida. En inteligencia artificial es frecuente referirse a ellas como redes de neuronas o redes neuronales.


Funcionamiento:


Las redes neuronales consisten en una simulación de las propiedades observadas en los sistemas neuronales biológicos a través de modelos matemáticos recreados mediante mecanismos artificiales (como un circuito integrado, un ordenador o un conjunto de válvulas). El objetivo es conseguir que las máquinas den respuestas similares a las que es capaz de dar el cerebro que se caracterizan por su generalización y su robustez.

Las redes neuronales son más que otra forma de emular ciertas características propias de los humanos, como la capacidad de memorizar y de asociar hechos. Si se examinan con atención aquellos problemas que no pueden expresarse a través de un algoritmo, se observará que todos ellos tienen una característica en común: la experiencia. El hombre es capaz de resolver estas situaciones acudiendo a la experiencia acumulada. Así, parece claro que una forma de aproximarse al problema consista en la construcción de sistemas que sean capaces de reproducir esta característica humana.


Una red neuronal es "un nuevo sistema para el tratamiento de la información, cuya unidad básica de procesamiento está inspirada en la célula fundamental del sistema nervioso humano: la neurona".


Todos los procesos del cuerpo humano se relacionan en alguna u otra forma con la (in)actividad de estas neuronas. Las mismas son un componente relativamente simple del ser humano, pero cuando millares de ellas se conectan en forma conjunta se hacen muy poderosas.También, es bien conocido que los humanos son capaces de aprender. Aprendizaje significa que aquellos problemas que inicialmente no pueden resolverse, pueden ser resueltos después de obtener más información acerca del problema.


Por lo tanto, las Redes Neuronales:



  • Consisten de unidades de procesamiento que intercambian datos o información.



  • Se utilizan para reconocer patrones, incluyendo imágenes, manuscritos y secuencias de tiempo, tendencias financieras.



  • Tienen capacidad de aprender y mejorar su funcionamiento.


ELEMENTOS QUE COMPONEN UN SISTEMA TELEINFORMÁTICO



* Computadora central
* Terminal de información
* Lineas de transmisión
* Medios y métodos de envíos de señal

Dentro de un sistema nos encontramos con un emisor y un receptor de información, cada uno de estos es denominado DTE (Equipo Terminal de Datos). El receptor puede ser terminal, en este caso la CPU no trabaja, o también, un ordenador completo. El DTE trabaja con un CC (Controlador de Comunicaciones). El equivalente al modem es el DCE que trabaja como equipo terminación del circuito de datos. El resto del sistema es la línea de comunicaciones.



HASTA QUE GENERACION SE ACABA?


HARDWARE:Promovió nuevas tecnologías enfocadas a la robótica, la inteligencia artificial, los sistemas expertos y las redes neuronales.


SOFTWARE:Herramientas Clase, los programas 4GL, multimedia, etc.



¿EN QUÉ GENERACION ESTAMOS?


Microprocesador


5ta GENERACIÓN


Después de 1970 Fair Child produjo la primera MEMORIA DE SEMICONDUCTOR; este chip, retenía 256 Bits de memoria, no era destructivo y era mucho más rápido que un núcleo. Desde 1970 la memoria de semiconductor a pasado por seis generaciones: 1K, 4K, 16K, 64K, 256K y actualmente 1M bits en un solo microcircuito.

Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la microminiaturización, iniciativa que tiende a comprimir mas elementos de circuitos en un espacio de chip cada vez más pequeño.

Las redes informáticas se han vuelto cada vez más importantes en el desarrollo de la tecnología de computadoras. La red publica INTERNET es un ejemplo de red informática planetaria. Las redes permiten que las computadoras conectadas intercambien rápidamente información y, en algunos casos, compartan una carga de trabajo.

Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el esfuerzo para crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver problemas complejos en forma que pudieran llegar a considerarse creativas.

Una vía que se esta explotando activamente es el ordenador de procesos paralelo, que emplea muchos chips para realizar varias tareas al tiempo. El proceso paralelo podría llegar a reproducir hasta cierto punto las complejas funciones de realimentación aproximación y evaluación que caracteriza al pensamiento humano. Otra forma de proceso paralelo es el que sé esta investigando es el uso de computadoras moleculares.





AGOSTO 20 DE 2009


UNIDAD I


REDES DE COMUNICACIÓN DE DATOS


Objetivo

* Reconocer los elementos de una red de comunicación de datos teniendo en cuenta sus características y aplicaciones.


*Describir la importancia de las redes en la sociedad

TAREAS DE AUTOPREPARACION

*Consultar la siguiente dirección y leer su contenido



*Consultar la paginas en Internet sobre redes de comunicación de datos.


*Consultar el libro de Redes de computadora, tercera edición, de Andrew Tanenbaum, paginas 1-7.

TAREAS A DESARROLLAR

*Elaborar un informe de lectura del las páginas del libro Redes de Computadoras, de Andrew Tanenbaum, tercera edición.


*Creación del Blog que contenga los siguientes ítems:



  • Misión de las UTS.



  • Visión de las UTS.



  • Plan de asignatura de Redes I.



  • Fechas de parciales.



  • Y todas las consultas, talleres, guías, que se realizan durante el semestres en esta asignatura estarán relacionadas en este blogs y en sus apuntes.



  • Unirse al blog: redvirtual2009.blogspot.com en la asignatura Redes I.

*Elaborar un cuadro comparativo entre la evolución de las computadoras y la evolución de las redes.


*Enumerar las principales redes de comunicación en Colombia, Santander.


*Describa los elementos e una red de comunicación de datos.


*Enuncie 6 ventajas de las redes de comunicación de datos.


*Describa la importancia de las redes de comunicación de datos.




SOLUCIÓN



INFORME DE LECTURA



INTRODUCCIÓN



Los tres últimos siglos han estado dominados, cada uno de ellos por una tecnología. El siglo XVIII fue la época de los grandes sistemas mecánicos que acompañaron a la Revolución Industrial. El siglo XIX fue la era de las máquinas de vapor.


Debido al rápido progreso de la tecnología, estas áreas están convergiendo rápidamente, y las diferencias entre juntar, transportar almacenar y procesar información desaparecen con rapidez. Las computadoras han logrado un progreso espectacular en un tiempo corto. Durante las dos primeras décadas de su existencia, los sistemas de cómputo eran altamente centralizados, por lo general, dentro de un cuarto grande.


La fusión de las computadoras y las comunicaciones ha tenido una profunda influencia en la forma en que los sistemas de cómputo se organizan. El viejo modelo de una sola computadora que atendía todas las necesidades de computación de la organización ha sido reemplazado por uno en el cual un gran número de computadoras separadas pero interconectadas hacen el trabajo. Estos sistemas se llaman redes de computadoras. El término "red de computadoras" para referirnos a una colección interconectada de computadoras autónomas. Se dice que dos computadoras están interconectadas si son capaces de intercambiar información.


La diferencia radica en que en el sistema distribuido la existencia de múltiples computadoras autónomas es transparente para el usuario. El usuario puede teclear una orden para ejecutar un programa y éste se ejecutará. La tarea de seleccionar el mejor procesador, encontrar y transportar todos los archivos de entrada al procesador y poner los resultados en el lugar apropiado, corresponden al sistema operativo. En una red, el usuario debe ingresar de forma explícita en una máquina, enviar los trabajos remotos explícitamente, mover explícitamente los archivos y en general, llevar a cabo de manera personal el manejo de la red. En un sistema distribuido nada se tiene que hacer de forma explícita; el sistema lo hace todo automáticamente sin que el usuario tenga conocimiento de ello.



USOS DE LAS REDES DE COMPUTADORAS



REDES PARA COMPAÑIAS



En términos más generales, la cuestión es compartir los recursos y la meta es hacer que todos los programas, el equipo y especialmente los datos estén disponibles para cualquiera en la red, sin importar la localización física de los recursos y de los usuarios.Una segunda meta es lograr una alta confiabilidad al contar con fuentes alternativas de suministro.Otra meta es ahorrar dinero.


Las computadoras pequeñas tienen una relación precio/rendimiento mucho mejor que las grandes.Otra meta al establecer redes es la escalabilidad: la capacidad para incrementar el rendimiento del sistema gradualmente cuando la carga de trabajo crece, añadiendo solamente más procesadores.Un objetivo más del establecimiento de una red de computadoras tiene poco que ver con la tecnología.


Una red de computadoras puede proporcionar un potente medio de comunicación entre empleados que están muy distantes. A largo plazo, el uso de redes para mejorar, la comunicación entre las personas probablemente resultara más importante que las metas técnicas tales como la mejora de la confiabilidad.



REDES PARA LA GENTE


Un área en la cual ya está sucediendo es el acceso a las instituciones financieras. Mucha gente paga sus facturas, administra sus cuentas bancarias y maneja sus inversiones en forma electrónica.La segunda categoría extensa de redes que se usara implica la interacción persona a persona, básicamente la respuesta del siglo XXI al teléfono del siglo XIX.


Millones de personas utilizan ya el correo electrónico o email y pronto contendrá en forma rutinaria audio y video además de texto.Esta tecnología hace posible realizar reuniones virtuales, llamadas, videoconferencias, entre gente muy alejada.La tercera categoría es el entretenimiento, que es una industria enorme y en crecimiento.


La aplicación irresistible aquí es el video por solicitud, tal vez la aplicación irresistible no sea la petición de videos, sino los juegos. Tenemos ya juegos de simulación en tiempo real multipersonales, como las aventuras en calabozos virtuales, si esto se hace con anteojos que muestren imágenes en movimiento con calidad fotográfica en tiempo real tridimensional tendremos una especie de realidad virtual compartida mundial.


CONSIDERACIONES SOCIALES



La introducción ampliamente difundida de redes significará nuevos problemas sociales, éticos y políticos. El problema surge cuando los grupos de noticias tratan temas que a la gente en verdad le importan, como la Política, la religión o el sexo, los mensajes no necesariamente están limitados al texto, fotografías a color de alta definición e incluso pequeños videoclips pueden transmitirse ahora con facilidad por las redes de computadoras. Hay gente que ha demandado a los operadores de redes, reclamando que son responsables por el contenido de lo que aquellas acarrean, como los periódicos y revistas.


La respuesta inevitable es que una red es como una compañía de teléfonos o como la oficina de correos y no puede esperarse que los operadores vigilen lo que los usuarios dicen.



HARDWARE DE RED



No existe una taxonomía generalmente aceptada dentro de la cual quepan todas las redes de computadoras, pero dos dimensiones sobresalen como importantes: La tecnología de transmisión y la escala.En términos generales, hay dos tipos de tecnología de transmisión:



1. Redes de difusión
2. Redes punto a punto




REDES DE COMUNICACIÓN DE DATOS



Cuadro comparativo entre la evolución de las computadoras y la evolución del las redes




¡¡Hacer click sobre el cuadro!!



Enumerar las principales redes de comunicación en Colombia, Santander.




  1. A.COME-COMERCIO EMPRESARIAL S.A. 3800


  2. DAGA S.A. 13


  3. A-M COMUNICACIONES


  4. AC SERVICIOS TECNICOS


  5. ARRIETA COMUNICACIONES


  6. CITOFONIA FERMAX


  7. COMINICACIONES S Y R


  8. COMUNICACIONES CORONA


  9. COMUNICACIONES ELITE


  10. CPS ENLAZA COMUNICACIONES LTDA.


  11. CYBERTEL TELECOMUNICACIONES LTDA.


  12. D'ISA SERVICIOS Y TELECOMUNICACIONES


  13. DIMITRI Y CIA LTDA


  14. DIXICOM


  15. DYP COMUNICACIONES


  16. ELCOM ELECTRONICA Y COMUNICACIONES LTDA.


  17. ELECTROCOMUNICACIONES F.M.


  18. F.I.B. COMUNICACIONES FABIO IGNACIO BASTO


  19. INCATEL


  20. INCOMEL


  21. INNOVATEC LTDA.


  22. INVERSIONES CORTÉS DURÁN


  23. MAITEL


  24. MEGAWIRELESS


  25. MELEXA S.A.


  26. MUSICAR S.A.


  27. NETWORK


  28. OJ COMUNICACIONES


  29. RADIOCOMUNICACIONES


  30. SEGURIDAD ELECTRONICA DIGITAL


  31. SIGE LTDA.


  32. TECHN & COM J.R.


  33. TECNITEL


  34. TELECOM


  35. TELMEX COLOMBIA


  36. TERRAZA COMUNICACIONES


  37. WORLD SERVICE


    Describa los elementos de una red de comunicación de datos.


Ente emisor y/o ente receptor (nodo): Son los ordenadores o dispositivos periféricos que envían y/o reciben datos. Son los nodos de la red.


Para poder comunicarse, cada nodo debe tener instalada una tarjeta NIC (Network Interface Card), comúnmente llamada “tarjeta de red”.


Al comprar una tarjeta de red, es necesario considerar las características del equipo en que se va a instalar y de la red a la que se va a conectar.

Medios o canales de comunicación: Un canal puede ser un medio físico (cable) o un medio inalámbrico (frecuencia de radio específica).


La selección de un canal depende de:




  • Condiciones de la instalación.


  • Volumen de bits transportados por unidad de tiempo.


  • Distancia que pueden recorrer los datos sin sufrir atenuación.


  • Costos.

Protocolos de comunicación: Es un conjunto de reglas, normas y procedimientos que garantizan la integridad y correcta secuencia de los datos transmitidos.
Asegura que todos los nodos de una red informática, emiten y reciben datos organizados en la misma forma.


Es similar a la gramática de un idioma: asegura que lo que se comunica es comprensible y que se pueden identificar los errores.


Ejemplo: Protocolo TCP/IP. Todo par de computadoras conectadas a Internet, deben seguir las normas del protocolo TCP/IP, para intercambiar datos.

Mensaje: Es el conjunto de datos que se envían y reciben. En una red, el mensaje se transmite a través de “paquetes”.


Un paquete es una agrupación lógica de información que incluye la información de control y (generalmente) los datos del usuario. El esquema lógico de agrupación obedece a un protocolo de comunicación.


Ejemplo: Estructura de un paquete.

Dispositivos de comunicación: Equipos electrónicos especialmente diseñados para posibilitar, facilitar o mejorar la conexión a redes informáticas.


Hacen uso de diversas tecnologías y se incorporan a las redes informáticas con diferentes objetivos. Algunos de ellos son:




  • MODEM


  • HUB


  • Switch


  • Router


  • Bridge


  • Gateway


Enumere 6 ventajas de las redes de comunicación de datos




  • Se dividen los aspectos interrelacionados del funcionamiento de la Red en elementos menos complejos.


  • Se definen los interfaces estándar para competitividad plug and play y la integración de componentes de varios fabricantes.


  • Permite que los ingenieros especialicen el diseño y promuevan la simetría en las distintas funciones modulares de internetworking de redes de modo que operen entre sí.


  • Impide que los cambios que se producen en un área afecten a las demás, para que cada área pueda evolucionar más rápidamente.


  • Divide la complejidad de la internetworking en subconjuntos de operación separados, de aprendizaje más sencillo.

Describa la importancia de las redes de comunicación de datos


En la actualidad, Informática y Comunicaciones son dos disciplinas que avanzan y se potencian mutuamente. Resulta difícil establecer una clara frontera entre ambas. En general están presentes de una manera directa o indirecta en casi todas las aplicaciones. Las centrales telefónicas actuales son computadoras digitales y no se puede negar la importancia que la Internet tiene, no solamente en la gestión de las empresas sino también en nuestra vida cotidiana. Este vínculo entre computación y comunicaciones se materializa en la extraordinaria generalización del uso de las Redes.




13 de Octubre de 2009



MODELO OSI Y TCP/IP




Necesidad de las arquitecturas de comunicaciones



* Entre los requerimientos necesarios para un diseño de una red de datos están:



- Proporcionar conectividad general de manera robusta, equitativa y económica para una gran cantidad de computadores.



- Ser lo suficientemente flexible para evolucionar y ajustarse a los cambios tecnológicos y a los requerimientos de las nuevas aplicaciones que aparecen constantemente.


- Para afrontar esta complejidad, los diseñadores de redes han creado unos modelos generales –usualmente llamados arquitecturas de comunicaciones- que ayudan en el diseño y la implementación de las redes.



Modelo de capas y los protocolos



* Cuando un sistema se vuelve complejo, el diseñador del sistema introduce otro nivel de abstracción.



- La idea de una abstracción es definir un modelo unificador que capture los aspectos importantes del sistema y oculte los detalles de cómo fue implementado.


* El reto es identificar las abstracciones que simultáneamente sean útiles en un amplio número de situaciones y, a la vez, puedan ser implementadas eficientemente.



* En sistemas en red, la abstracción lleva al concepto del modelo de capas.


- Se comienza con servicios ofrecidos por la capa física y luego se adiciona una secuencia de capas, cada una de ellas ofreciendo un nivel de servicios más abstracto.


* Un modelo de capas ofrece dos características interesantes:


- Descompone el problema de construir una red en partes más manejables (no es necesario construir un sistema monolítico que hace todo).


- Proporciona un diseño más modular (si se quiere colocar un nuevo servicio, sólo se debe modificar la funcionalidad de una capa).




Proceso de un viaje aéreo como una serie de pasos



Capas: cada capa implementa un servicio a través de las acciones internas a la capa y solicitando el servicio proporcionado por una capa inferior.




Otra vez: ¿Por qué utilizar capas?



* Permite trabajar con sistemas complejos
- una estructura explícita permite la identificación de las partes del sistema complejo y la interrelación entre ellas
- modelo de referencia de capas para discusiones


* la modularidad facilita el mantenimiento y la actualización del sistema
- cambios que se realicen en la implementación de un servicio de una capa es transparente para el resto del sistema.




Arquitectura OSI



* ¿Qué es OSI?



- Una sigla: Open Systems Interconnection
- Conceptualmente: arquitectura general requerida para establecer comunicación entre computadoras


* OSI puede verse de dos formas:
- como un estándar
- como un modelo de referencia



* La idea principal en el modelo OSI es que el proceso de comunicación entre dos usuarios en una red de telecomunicaciones puede dividirse en niveles (capas)


* En el proceso de comunicación cada nivel pone su granito de arena: el conjunto de funciones que ese nivel “sabe” hacer.


¿Cómo opera el modelo OSI?



* Los usuarios que participan en la comunicación utilizan equipos que tienen “instaladas” las funciones de las 7 capas del modelo OSI (o su equivalente)


* En el equipo que envía:


- El mensaje “baja” a través de las capas del modelo OSI.


* En el equipo que recibe:


- El mensaje “sube” a través de las capas del modelo OSI



Servicios, Interfaces y Protocolos



El modelo OSI distingue entre:



* Servicios (funciones): Qué hace la capa


* Interfaces: Cómo las capas vecinas pueden solicitar/dar servicios
* Protocolos: Reglas para que capas “pares” se comuniquen




Encapsulación



Cuando un protocolo de una capa superior envía datos a su par en otro nodo, los entrega al protocolo de la capa inferior.


El protocolo de la capa inferior no sabe si el protocolo de nivel superior envía una imagen, un correo o una secuencia numérica.


Luego el protocolo del nivel inferior, para crear su mensaje, agrega una información de control (header) que es utilizada entre pares para comunicarse entre ellos.


Esta información de control generalmente es colocada al iniciar el mensaje. En algunos casos se anexa información de control al final del mensaje y la llaman trailer.


A los datos entregados por el protocolo de la capa superior, dentro del mensaje, se le llama cuerpo del mensaje o payload.


La operación de “meter” el mensaje del nivel superior detrás de un header o cabecera en el mensaje de nivel inferior se llama encapsulación.



¿Qué es TCP/IP?




* El nombre “TCP/IP” se refiere a una suite de protocolos de datos.


* Una colección de protocolos de datos que permite que los computadores se comuniquen.


* El nombre viene de dos de los protocolos que lo conforman:


- Transmission Control Protocol (TCP)
- Internet Protocol (IP)
- Hay muchos otros protocolos en la suite


¿Por qué es popular TCP/IP?

* Los estándares de los protocolos son abiertos: interconecta equipos de diferentes fabricantes sin problema.
* Independiente del medio de transmisión físico.
* Un esquema de direccionamiento amplio y común.
* Protocolos de alto nivel estandarizados (¡muchos servicios!)





20 de Octubre de 2009



DIRECCIÓN IP

Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar. utilice una dirección IP. Esta dirección puede cambiar cada vez que se conecta; y a esta forma de asignación de dirección IP se denomina una dirección IP dinámica (normalmente se abrevia como IP dinámica).


Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (se aplica la misma reducción por IP fija o IP estática), es decir, no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos, y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red.

Hay tres clases de direcciones IP que una organización puede recibir de parte de la Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN): clase A, clase B y clase C. En la actualidad, ICANN reserva las direcciones de clase A para los gobiernos de todo el mundo (aunque en el pasado se le hayan otorgado a empresas de gran envergadura como, por ejemplo, Hewlett Packard) y las direcciones de clase B para las medianas empresas. Se otorgan direcciones de clase C para todos los demás solicitantes. Cada clase de red permite una cantidad fija de equipos (hosts).


*.* En una red de clase A, se asigna el primer octeto para identificar la red, reservando los tres últimos octetos (24 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 224 - 2 (las direcciones reservadas de broadcast [últimos octetos a 255] y de red [últimos octetos a 0]), es decir, 16 777 214 hosts.


*.* En una red de clase B, se asignan los dos primeros octetos para identificar la red, reservando los dos octetos finales (16 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 216 - 2, o 65 534 hosts.


*.* En una red de clase C, se asignan los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el octeto final (8 bits) para que sea asignado a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 28 - 2, ó 254 hosts.


*.* La dirección 0.0.0.0 es utilizada por las máquinas cuando están arrancando o no se les ha asignado dirección.


*.* La dirección que tiene su parte de host a cero sirve para definir la red en la que se ubica. Se denomina dirección de red.


*.* La dirección que tiene su parte de host a unos sirve para comunicar con todos los hosts de la red en la que se ubica. Se denomina dirección de broadcast.


*.* Las direcciones 127.x.x.x se reservan para pruebas de retroalimentación. Se denomina dirección de bucle local o loopback.

Máscara de SubRed


La máscara permite distinguir los bits que identifican la red y los que identifican el host de una dirección IP. Dada la dirección de clase A 10.2.1.2 sabemos que pertenece a la red 10.0.0.0 y el host al que se refiere es el 2.1.2 dentro de la misma. La máscara se forma poniendo a 1 los bits que identifican la red y a 0 los bits que identifican el host. De esta forma una dirección de clase A tendrá como máscara 255.0.0.0, una de clase B 255.255.0.0 y una de clase C 255.255.255.0. Los dispositivos de red realizan un AND entre la dirección IP y la máscara para obtener la dirección de red a la que pertenece el host identificado por la dirección IP dada. Por ejemplo un router necesita saber cuál es la red a la que pertenece la dirección IP del datagrama destino para poder consultar la tabla de encaminamiento y poder enviar el datagrama por la interfaz de salida.

IP dinámica


Una dirección IP dinámica es una IP asignada mediante un servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) al usuario. La IP que se obtiene tiene una duración máxima determinada. El servidor DHCP provee parámetros de configuración específicos para cada cliente que desee participar en la red IP. Entre estos parámetros se encuentra la dirección IP del cliente.


DHCP apareció como protocolo estándar en octubre de 1993. El estándar RFC 2131 especifica la última definición de DHCP (marzo de 1997). DHCP sustituye al protocolo BOOTP, que es más antiguo. Debido a la compatibilidad retroactiva de DHCP, muy pocas redes continúan usando BOOTP puro.


Las IP dinámicas son las que actualmente ofrecen la mayoría de operadores. Éstas suelen cambiar cada vez que el usuario reconecta por cualquier causa.

Ventajas


*.* Reduce los costos de operación a los proveedores de servicios internet (ISP).


*.* Reduce la cantidad de IP´s asignadas (de forma fija) inactivas.


Desventajas


*.* Obliga a depender de servicios que redirigen un host a una IP.

Asignación de direcciones IP


Dependiendo de la implementación concreta, el servidor DHCP tiene tres métodos para asignar las direcciones IP:


*.* manualmente, cuando el servidor tiene a su disposición una tabla que empareja direcciones MAC con direcciones IP, creada manualmente por el administrador de la red. Sólo clientes con una dirección MAC válida recibirán una dirección IP del servidor.



*.* automáticamente, donde el servidor DHCP asigna permanentemente una dirección IP libre, tomada de un rango prefijado por el administrador, a cualquier cliente que solicite una.


*.* dinámicamente, el único método que permite la reutilización de direcciones IP. El administrador de la red asigna un rango de direcciones IP para el DHCP y cada ordenador cliente de la LAN tiene su software de comunicación TCP/IP configurado para solicitar una dirección IP del servidor DHCP cuando su tarjeta de interfaz de red se inicie. El proceso es transparente para el usuario y tiene un periodo de validez limitado.

IP fija


Una dirección IP fija es una IP asignada por el usuario de manera manual. Mucha gente confunde IP Fija con IP Publica e IP Dinámica con IP Privada.


Una IP puede ser Privada ya sea dinámica o fija como puede ser IP Publica Dinámica o Fija.


Una IP Publica se utiliza generalmente para montar servidores en internet y necesariamente se desea que la IP no cambie por eso siempre la IP Publica se la configura de manera Fija y no Dinámica, aunque si se podría.


En el caso de la IP Privada generalmente es dinámica asignada por un servidor DHCP, pero en algunos casos se configura IP Privada Fija para poder controlar el acceso a internet o a la red local, otorgando ciertos privilegios dependiendo del número de IP que tenemos, si esta cambiara (fuera dinámica) seria más complicado controlar estos privilegios (pero no imposible).

Las IP Publicas fijas actualmente en el mercado de acceso a Internet tienen un coste adicional mensual. Estas IP son asignadas por el usuario después de haber recibido la información del proveedor o bien asignadas por el proveedor en el momento de la primera conexión.


Esto permite al usuario montar servidores web, correo, FTP, etc. y dirigir un nombre de dominio a esta IP sin tener que mantener actualizado el servidor DNS cada vez que cambie la IP como ocurre con las IP Publica dinámica.


Las direcciones IP (IP es un acrónimo para Internet Protocol) son un número único e irrepetible con el cual se identifica una computadora conectada a una red que corre el protocolo IP.


'Una dirección IP (o simplemente IP como a veces se les refiere) es un conjunto de cuatro números del 0 al 255 separados por puntos.'

Ventajas


*.* Permite tener servicios dirigidos directamente a la IP.


Desventajas


*.* Son más vulnerables al ataque, puesto que el usuario no puede conseguir otra IP.


*.* Es más caro para los ISP puesto que esa IP puede no estar usándose las 24 horas del día.

¿Cuántas direcciones IP puede haber?


En síntesis, la versión 4 de las direcciones IP debería permitir unos 4.300 millones de direcciones(256*256*256*256), pero hay algunas direcciones que están reservadas; por ejemplo, las direcciones '127.x.x.x' se utilizan para pruebas locales, como puede ser una red de oficina, la cual utiliza Ip fijas para identificar cada equipo dentro de su red interna.

29 de Octubre de 2009


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