PROTOCOLOS DE RED
Parecería que para integrar un equipo a una red de
ordenadores bastaría con interconectarlos entre sí con ayuda de un cable de
LAN, pero los sistemas informáticos no tienen la capacidad de intercambiar
paquetes de datos sin ayuda, y no pueden, por ello, establecer ninguna conexión
de datos. Esta tarea le corresponde a los protocolos de red, que, en conjunto
con sus respectivas familias de protocolo, actúan en la llamada capa de
mediación o de red, el nivel 3 en el modelo OSI y establecen una serie de acuerdos
para el intercambio de datos, regulando, así, las condiciones para el
transporte, el direccionamiento, el enrutamiento (camino del paquete) y el
control de fallos. Esto significa que, para que dos ordenadores se puedan
comunicar entre sí, han de utilizar los mismos protocolos de red, de forma que
acuerdan las mismas condiciones para la transmisión, que se añaden al paquete
en el encabezado o como anexo:
Tamaño del paquete o de los paquetes de datos
Tipo de paquete
Emisor y destinatario
Otros protocolos implicados
SERVIDORES DE RED Y
SISTEMAS OPERATIVOS DE RED
Un servidor es un equipo informático que forma parte de una
red y provee servicios a otros equipos cliente.
Se denomina servidor dedicado, aquel que dedica todos sus
recursos a atender solicitudes de los equipos cliente.
Sin embargo un servidor compartido es aquel que no dedica
todos sus recursos a servir las peticiones de los clientes, sino que también es
utilizado por un usuario para trabajar de forma local.
Existen gran cantidad de tipos de servidores o roles que
estos pueden desempeñar. En la siguiente relación enumeramos algunos de los más
comunes.
Servidor de archivos:
es aquel que almacena y sirve ficheros a equipos de una red.
Servidor de
Directorio Activo/Dominio: es el que mantiene la información sobre los
usuarios, equipos y grupos de una red.
Servidor de
Impresión: se encarga de servir impresoras a los equipos cliente y poner en
la cola los trabajos de impresión que estos generan.
Servidor de Correo:
se encarga de gestionar el flujo de correo electrónico de los usuarios, envía,
recibe y almacena los correos de una organización.
Servidor de Fax:
gestiona el envío, recepción y almacenamiento de los faxes.
Servidor Proxy:
su principal función es guardar en memoria caché las paginas web a las que
acceden los usuarios de la red durante un cierto tiempo, de esta forma las
siguientes veces que estos acceden al mismo contenido, la respuesta es más
rápida.
Servidor Web:
Almacena contenido web y lo pone al servicio de aquellos usuarios que lo solicitan.
Servidor de Base de
Datos: es aquel que provee servicios de base de datos a otros programas o
equipos cliente.
Servidor DNS:
permite establecer la relación entre los nombres de dominio y las direcciones
IP de los equipos de una red.
Servidor DHCP:
este dispone de una rango de direcciones con el cual, asigna automáticamente
los parámetros de configuración de red IP a las maquinas cliente cuando estas
realizan una solicitud.
Servidor FTP: su
función es permitir el intercambio de ficheros entre equipos, normalmente su
aplicación va muy ligada a los servidores Web.
SISTEMA
OPERATIVO DE RED:
Un sistema
operativo de red, también llamado N.O.S, es un software que permite la
interconexión de ordenadores para tener el poder de acceder a los servicios y
recursos, hardware y software, creando redes de computadoras.
HERRAMIENTAS
DE MONITOREO Y ADMINISTRACION DE RED:
El término Monitoreo de red (Monitorización
de red) describe el uso de un sistema que constantemente monitoriza una red de
computadoras en busca de componentes defectuosos o lentos, para luego informar
a los administradores de redes mediante correo electrónico, mensáfono (pager) u
otras alarmas.
EJEMPLOS:
EventSentry es
una herramienta para monitorear cualquier dispositivo SNMP, tales como los
servidores de Linux, enrutadores e interruptores que usan SNMP. EventSentry
ofrece una página web de estado útil para ver qué servicios están actualmente
en línea o fuera de línea.
Funciones principales: monitoreo en tiempo real del registro
de eventos, análisis en tiempo real, monitoreo de ancho de banda.
Pros: EventSentry es compatible con organismos reguladores
como PCI, HIPAA, SOX, GLBA, FISMA, entre otros.
Precio: Después de una prueba gratuita de 30 días, durante
el primer año tendrás que pagar 1 licencia a un precio de $84 (por cada
dispositivo Windows).
OpManager es una
plataforma de gestión de red que le permite a las empresas grandes y medianas
pequeñas administrar y supervisar eficazmente su infraestructura de TI. Esta
plataforma proporciona una amplia gama de herramientas para monitorear redes,
servidores y centros de datos, y para la identificación de problemas de
desempeño.
Funciones principales: monitoreo y análisis de ancho de
banda, monitoreo de servidores, monitoreo de uso de Internet, monitoreo de
desempeño.
Pros: OpManager es una plataforma que cubre diferentes áreas
al mismo tiempo, de redes, a servidores físicos y virtuales, a registros de
eventos. El tablero de instrumentos incluido en la plataforma te permite
monitorear y rastrear todos los dispositivos conectados en tiempo real.
OpManager es utilizado por clientes conocidos como DHL, Siemens y NASA, entre
otros.
Precio: Después de 30 días de prueba gratuita, el precio
inicial que debe pagar puede variar de $ 16,495 para grandes empresas (limitado
a 500 dispositivos) a $ 595 para pequeñas y medianas empresas (limitado a 25
dispositivos).
PRTG Network Monitor
es una solución inclusiva, asequible y fácil de usar que te permite monitorear
todos los aspectos de tu infraestructura: desde los LANs hasta servidores,
sitios web, aplicaciones y WANs. Esta solución mide el estado y el último
acceso de todos los dispositivos conectados en tiempo real, como también
tráfico, carga y intensidad de la señal.
Funciones principales: mapas en tiempo real,y dashboards
para analítica, monitoreo de ancho de banda, informes detallados, alertas
flexibles, monitoreo de uso de Internet, monitoreo distribuido remoto.
Pros: los precios son públicos y no existen costos extras
ocultos; en una licencia obtienes todas las funcionalidades; esta solución es
adecuada tanto para empresas grandes como pequeñas, escalando redes de
cualquier tamaño; además de medir tráfico de datos, con esta solución puedes
escanear los componentes de tu red para evitar problemas; siendo una solución
fácil de usar e intuitiva, es adecuada tanto para profesionales de TI como para
usuarios no expertos.
Precio: existen diferentes ediciones según el número de
sensores que los clientes necesitan, cuyos precios varían en consecuencia. Una
prueba gratuita de 30 días y una edición gratuita (limitada a 100 sensores)
están disponibles.
PROTOCOLOS
En informática, un puerto es
una interfaz a través de la cual se pueden enviar y recibir los diferentes
tipos de datos. La interfaz puede ser de tipo física o puede ser a nivel lógico
o de software, en cuyo caso se usa frecuentemente el término puerto lógico.
Clasificación de redes
Por alcance:
- Red de área personal o PAN (personal area network) es
una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos
de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales
personales) cerca de una persona.
- Red de área local o LAN (local area network) es
una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un
cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a
veces se llaman una sola red de localización.
Por tipo de conexión:
- El cable coaxial se
utiliza para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee
dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de
llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o
blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes.
- El cable de par
trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores
eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y
aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes.
Por
relación funcional:
- Cliente-servidor es
una arquitectura que consiste básicamente en un cliente que realiza
peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta.
- Peer-to-peer 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 topología:
- La red en bus se
caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus,
troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos.
- En una red en anillo cada
estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la
primera.
Por
la direccionalidad de los datos:
·
Simplex o
Unidireccional: un Equipo Terminal de Datos transmite y otro recibe.
·
Half-Duplex o
Bidireccional: sólo un equipo transmite a la vez. También se llama Semi-Duplex.
Por
grado de autentificación:
·
Red Privada:
una red privada se definiría como una red que puede usarla solo algunas
personas y que están configuradas con clave de acceso personal.
·
Red de acceso
público: una red pública se define como una red que puede usar cualquier
persona y no como las redes que están configuradas con clave de acceso
personal. Es una red de computadoras interconectados, capaz de compartir
información y que permite comunicar a usuarios sin importar su ubicación
geográfica.
Por
grado de difusión:
·
Una intranet es una red de computadoras que utiliza
alguna tecnología de red para usos comerciales, educativos o de otra índole de
forma privada, esto es, que no comparte sus recursos o su información con redes
ilegítimas.
·
Internet es un
conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan
la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas
heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance
mundial.
Por
servicio o función:
·
Una red
comercial proporciona soporte e información para una empresa u organización con
ánimo de lucro.
·
Una red
educativa proporciona soporte e información para una organización educativa
dentro del ámbito del aprendizaje.
Topologías
de las redes:
La topología de
red se define como un mapa físico o lógico de una red para el
intercambio de datos. En ese orden de ideas, se trata del modo en que se ha
diseñado una red, bien sea en un plano físico o lógico.
Tenga en cuenta que el
concepto de red se define como un conjunto de nodos
interconectados entre sí, en donde cada nodo es un punto en el que una curva se
intercepta consigo misma. Cada nodo en concreto va a depender del tipo de red
en cuestión.
Tipos:
Topología en anillo
Topología de anillo doble
Topología de árbol
Topología de bus
Topología de estrella
Topología de malla
Topología híbrida
Tecnologías de las redes:
La arquitectura de red es
el medio más efectivo en cuanto a costos para desarrollar e implementar un
conjunto coordinado de productos que se puedan interconectar. La arquitectura
es el “plan” con el que se conectan los protocolos y otros programas de
software. Esto es benéfico tanto para los usuarios de la red como para los
proveedores de hardware y software.
Tipos de arquitectura:
Arquitectura SRA:
Con la ASR se describe
una estructura integral que provee todos los modos
de comunicación de datos y con base en la cual se pueden planear e
implementar nuevas redes de comunicación de datos. La ASR se
construyó en torno a cuatro principios básicos: Primero, la ASR
comprende las funciones distribuidas con base en las cuales
mucha responsabilidad de la red se puede mover de la computadora
central a otros componentes de la red como son los concentradores
remotos. Segundo, la ASR define trayectorias ante los usuarios finales
(programas, dispositivos u operadores) de la red de comunicación de
datos en forma separada de los usuarios mismos, lo cual permite hacer
extensiones o modificaciones a la configuración de la red sin afectar
al usuario final. Tercero, en la ASR se utiliza el principio de la independencia
de dispositivo, lo cual permite la comunicación de un programa con un
dispositivo de entrada / salida sin importar los requerimientos de
cualquier dispositivo único.
Arquitectura de Red Digital (DRA):
Esta es una arquitectura
de red distribuida de la Digital Equipment Corporation. Se le llama DECnet y
consta de cinco capas. Las capas físicas de control de enlace de
datos, de transporte y de servicios de la red corresponden casi exactamente a
las cuatro capas inferiores del modelo OSI. La quinta capa, la de aplicación,
es una mezcla de las capas de presentación y aplicación del modelo
OSI. La DECnet no cuenta con una capa de sesión separada.
Arcnet:
La Red
de computación de recursos conectadas (ARCNET, Attached Resource
Computing Network) es un sistema de red banda base, con paso de testigo (token)
que ofrece topologías flexibles en estrella y bus a un precio bajo. Las
velocidades de transmisión son de 2.5 Mbits/seg. ARCNET usa un
protocolo de paso de testigo en una topología de red en bus con testigo, pero
ARCNET en sí misma no es una norma IEEE. En 1977, Datapoint desarrollo ARCNET y
autorizo a otras compañías en 1981, Standard Microsystems Corporation
(SMC) desarrollo el primer controlador LAN en un solo chip basado en el
protocolo de paso de testigo de ARCNET. En 1986 se introdujo una
nueva tecnología de configuración de chip.
Repeater (Repetidor)
Es un dispositivo
electrónico que conecta dos segmentos de una misma red, transfiriendo el
tráfico de uno a otro extremo, bien por cable o inalámbrico.
Los segmentos de red son
limitados en su longitud, si es por cable, generalmente no superan los 100 M.,
debido a la perdida de señal y la generación de ruido en las líneas.
Con un repetidor se puede
evitar el problema de la longitud, ya que reconstruye la señal eliminando los
ruidos y la transmite de un segmento al otro.
Bridge (Puente)
Como los repetidores y
los hub, permiten conectar dos segmentos de red, pero a diferencia de ellos,
seleccionan el tráfico que pasa de un segmento a otro, de forma tal que sólo el
tráfico que parte de un dispositivo (Router, Ordenador o Gateway) de un
segmento y que va al otro segmento se transmite a través del bridge.
Con un Bridge, se puede
reducir notablemente el tráfico de los distintos segmentos conectados a él.
WITCH
Un SWITCH es
un puente. Cuando hablamos de un Switch lo haremos refiriéndonos a
uno de nivel 2, es decir, perteneciente a la capa Enlace de Datos. Normalmente
un switch de este tipo no tiene ningún tipo de gestión, es decir, no se puede
acceder a él. Sólo algunos switch tienen algún tipo de gestión pero suele ser
algo muy simple.El SWITCH conoce los ordenadores que tiene conectados a cada
uno de sus puertos (enchufes).
HUB
Un HUB tal
como dice su nombre es un concentrador. Simplemente une conexiones
y no altera las tramas que le llegan. Para entender cómo funciona veamos paso a
paso lo que sucede aproximadamente) cuando llega una trama.Un HUB es un
dispositivo simple, esto influye en dos características. El precio es más
barato. En cuanto al retardo, un HUB prácticamente no añade ningún retardo a
los mensajes.
Router interconecta
segmentos de red o redes enteras. Hace pasar paquetes de datos entre redes
tomando como base la información de la capa de red.
El router toma decisiones
basadas en diversos parámetros con respecto a la mejor ruta para el envío de
datos a través de una red interconectada y luego redirige los paquetes hacia el
segmento y el puerto de salida adecuados. Sus decisiones se basan en diversos
parámetros. Una de las más importantes es decidir la dirección de la red hacia
la que va destinado el paquete (En el caso del protocolo IP esta sería la dirección IP).
MEDIOS DE TRANSMISION:
El medio de transmisión constituye el soporte físico a través
del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de
datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos
la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios
guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de
estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado. Los
medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan,
pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío.
FISICO:
El medio físico
viene a ser básicamente el "cable" que permite la comunicación y
transmisión de datos, y que define la transmisión de bits a través de un canal.
Esto quiere decir que debemos asegurarnos que cuando un punto de la comunicación
envía un bit 1, este se reciba como un bit 1, no como un bit 0.
Para conectar físicamente una red se utilizan diferentes medios de transmisión.
A continuación veremos cómo se trabaja con los medios de transmisión en las
redes LAN, en donde por lo general se utilizan cables.
-Cable de par trenzado sin apantallar
Este tipo de cable es el más utilizado. Tiene una variante con apantallamiento
pero la variante sin apantallamiento suele ser la mejor opción para una PYME
-Conector UTP
El estándar para conectores de cable UTP es el RJ-45. Se trata de un conector
de plástico similar al conector del cable telefónico. La siglas RJ se refieren
al estándar Registred Jack, creado por la industria telefónica. Este estándar
define la colocación de los cables en su pin correspondiente
-Cable Coaxial
El cable coaxial contiene un conductor de cobre en su interior. Este va
envuelto en un aislante para separarlo de un apantallado metálico con forma de
rejilla que aísla el cable de posibles interferencias externas
INALAMBRICO:
En este
tipo de medios, la transmisión y la recepción de información se lleva a cabo
de antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía
electromagnética en el medio.
Por el
contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del
medio que la rodea.
Para las
transmisiones no guiadas, la configuración puede ser:
- Direccional, en la que la
antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un
haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas.
- Omnidireccional, en la que
la radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones,
pudiendo la señal ser recibida por varias antenas.
MODELO
OSI:
El modelo de
interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en inglés open
system interconnection) es el modelo de red descriptivo propuesto por la
Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1977 y
aprobado en el año 1984.
Es una
normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por
las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una
red de comunicaciones.
Constituye por
tanto un marco de referencia para la definición de arquitecturas de
interconexión de sistemas de comunicaciones.
En este
estándar no se define una implementación de una arquitectura de red, sino
que se establece un modelo sobre el cual comparar otras arquitecturas y
protocolos.
El modelo OSI
establece una arquitectura jerárquica estructurada en 7 capas. La idea es
descomponer el proceso complejo de la comunicación en varios problemas más
sencillos y asignar dichos problemas a las distintas capas, de forma que una
capa no tenga que preocuparse por lo que hacen las demás. Según la estructura
jerárquica, cada capa realiza servicios para la capa inmediatamente superior, a
la que devuelve los resultados obtenidos, y a su vez demanda servicios a la
capa inmediatamente inferior.
PROTOCOLO
TCP/IP:
Protocolo
TCP/IP. Conjunto de protocolos
de red en los que se basa Internet y que permiten la
transmisión de datos entre redes de computadoras. En ocasiones se le
denomina conjunto de protocolos TCP/IP, en referencia a los dos protocolos
más importantes que la componen: Protocolo de Control de
Transmisión (TCP) y Protocolo
de Internet (IP), que fueron los dos primeros en
definirse, y que son los más utilizados de la familia. Existen tantos
protocolos en este conjunto que llegan a ser más de 100 diferentes, entre ellos
se encuentra el popular HTTP (HyperText Transfer Protocol), que es el
que se utiliza para acceder a las páginas web, además de otros como el ARP (Address
Resolution Protocol) para la resolución de direcciones, el FTP (File
Transfer Protocol) para transferencia de archivos, y el SMTP (Simple
Mail Transfer Protocol) y el POP (Post
Office Protocol) para correo
electrónico, TELNET para acceder
a equipos remotos, entre otros.
TIPOS DE
RED:
Es una etiqueta
numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento
de comunicación/conexión) 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.
-Clase A
Esta clase es
para las redes muy grandes, tales como las de una gran compañía internacional.
Del IP con un primer octeto a partir de 1 al 126 son parte de esta clase. Los
otros tres octetos son usados para identificar cada anfitrión. Esto significa
que hay 126 redes de la clase A con 16,777,214 (224 -2) posibles anfitriones
para un total de 2,147,483,648 (231) direcciones únicas del IP. Las redes de la
clase A totalizan la mitad de las direcciones disponibles totales del IP. En
redes de la clase A, el valor del bit *(el primer número binario) en el primer
octeto es siempre 0.
-Clase B
La clase B se
utiliza para las redes de tamaño mediano. Un buen ejemplo es un campus grande
de la universidad. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 128
a1 191 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase B también incluyen
el segundo octeto como parte del identificador neto. Utilizan a los otros dos
octetos para identificar cada anfitrión(host). Esto significa que hay 16,384
(214) redes de la clase B con 65,534 (216 -2) anfitriones posibles cada uno
para un total de 1,073,741,824 (230) direcciones únicas del IP.
-Clase C
Las direcciones
de la clase C se utilizan comúnmente para los negocios pequeños a mediados de
tamaño. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 192 al 223 son
parte de esta clase. Las direcciones de la clase C también incluyen a segundos
y terceros octetos como parte del identificador neto. Utilizan al último octeto
para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 2,097,152 (221) redes
de la clase C con 254 (28 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de
536,870,912 (229) direcciones únicas del IP
-Clase D
Utilizado para
los multicast, la clase D es levemente diferente de las primeras tres clases.
Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con
valor de 1 y cuarto bit con valor de 0. Los otros 28 bits se utilizan para
identificar el grupo de computadoras al que el mensaje del multicast esta
dirigido. La clase D totaliza 1/16ava (268,435,456 o 228) de las direcciones
disponibles del IP.
-Clase E
La clase E se
utiliza para propósitos experimentales solamente. Como la clase D, es diferente
de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit
con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 1. Los
otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras que el
mensaje del multicast esta dirigido. La clase E totaliza 1/16ava (268,435,456 o
228) de las direcciones disponibles del IP.
-Broadcast
Los mensajes
que se dirigen a todas las computadoras en una red se envían como broadcast.
Estos mensajes utilizan siempre La dirección IP 255.255.255.255.
-Máscara de Red
La máscara de
red es una combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de
computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la
dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la
correspondiente al host.
WIFI:
una red WiFi es
el nexo de unión entre una red de datos fija y una serie de dispositivos que
funcionan de modo inalámbrico. Si esos dispositivos quieren conectarse con
cualquier usuario, portal u ordenador que esté cerca o en el otro lado del
planeta, y no quieren usar las redes de los operadores móviles tradicionales
(con los correspondientes costes y tarifas), una de las opciones más utilizada
es la red WiFi. Esta red dispone de uno o varios puntos de acceso, que captan
la señal de los dispositivos y la canalizan a la red fija, o a la inversa.
Pueden agregarse más puntos de acceso para generar redes de cobertura más
amplia, conectar antenas WiFi más
grandes que amplifiquen la señal o usar repetidores WiFi inalámbricos para extender la cobertura de
una red que tiene la señal más débil.
WIMAX:
es una tecnología que permite disponer de internet en
lugares donde no llega correctamente el ADSL ni la fibra
óptica, solventando la carencia de acceso a la banda ancha que hay en
zonas suburbanas, rurales o industriales. Asimismo, proporciona mejor movilidad
entre los equipos, ya que permite tener una conexión similar a la del ADSL
tradicional, pero sin cables.
VENTAJAS:
es una
tecnología que permite disponer de internet en lugares donde no llega
correctamente el ADSL ni la fibra óptica, solventando la carencia de
acceso a la banda ancha que hay en zonas suburbanas, rurales o industriales.
Asimismo, proporciona mejor movilidad entre los equipos, ya que permite tener
una conexión similar a la del ADSL tradicional, pero sin cables.
