Redes de Datos
Conceptos generales
Ingeniería de software
M.Sc. Johan Sebastian Giraldo H
Red de computadores
◼ Es una colección de computadores
autónomos
conectados de alguna forma los cuales pueden compartir recursos.
Host
◼ Es cualquier dispositivo en una red que presta o consume servicios.
◼ En general, se llama host a un servidor o a cualquier computador conectado a la red.
Broadcast
◼ Es la acción de enviar datos a todos los hosts conectados a la red.
◼ El conjunto de hosts que es susceptible de ser destinatario de un mismo mensaje broadcast se denomina dominio de broadcast.
◼ Es un dispositivo que se utiliza para regenerar la señal y de este modo extender la distancia máxima permitida.
◼ Permite además la conexión de un número determinado de hosts.
◼ No tiene la capacidad de analizar la información que transmite por lo que envía los datos a todos los hosts conectados.
Switch
◼ Permite conectar un número determinado de hosts.
◼ Realiza control de los datos que transmite “tratando” de entregar los datos únicamente al destinatario.
Router
◼ Permite conectar dos o más redes.
◼ Es el encargado de pasar la información de una red a otra.
◼ No retransmite los mensajes broadcast, lo que establece límites a los dominios de broadcast.
Estándar
◼ Es un conjunto de especificaciones técnicas utilizadas para unificar el desarrollo de servicios, aplicaciones, protocolos, etc.
◼ Existen comunidades que se encargan de coordinar su creación y evolución, por ejemplo ISO, IEEE, ACM, IETF, Icontec, etc.
◼ Request for coments (Solicitud de comentarios).
◼ Son documentos públicos que especifican un protocolo con la idea de dar participación a la comunidad durante el proceso de creación.
◼ Por ejemplo, el RFC2616 corresponde al protocolo HTTP versión 1.1.
RFC2616 HTTP/1.1
Protocolo
◼ Las máquinas tienen que tener todo completamente definido.
▪ El formato de los mensajes.
▪ El significado de cada bit.
▪ Las acciones que se ejecutan para la transmisión y recepción de cada mensaje.
◼ El proveedor de servicios de internet (ISP, por las siglas de Internet Service Provider) es la empresa que brinda conexión a Internet a sus clientes. Un
ISP conecta a sus usuarios a Internet a través de diferentes tecnologías como ADSL, cablemódem, GSM, dial-up, fibra óptica, satélite, streaming, etc.
Red de Área Local (LAN)
◼ Es una red de computadores concentrada dentro de un área tal como un edificio o campus.
◼ Generalmente son de propiedad privada lo que facilita su administración.
◼ Se utilizan para conectar estaciones de trabajo en oficinas.
Red de Área Local (LAN)
◼ Se caracterizan por la alta velocidad y la baja probabilidad de error.
◼ Usan tecnologías de medios compartidos basados en broadcast.
◼ Las tecnologías LAN más comunes en la actualidad son Ethernet y 802.11 (WiFi).
Red de Área Metropolitana (MAN)
El alcance es mayor que local pero no internacional. Un ejemplo perfecto de esto es la red de campus universitarios, o la red de gestión burocrática entre varias instituciones estatales, cada una con sede en una parte diferente de la ciudad.
Red de Área Amplia (WAN)
◼ Es una red que se extiende por un área geográfica extensa.
◼ Las redes LAN se conectan a través de enrutadores.
◼ Los enrutadores se conectan a través de enlaces punto a punto.
Red de Área Amplia (WAN)
◼ Dos enrutadores que se tengan que conectar y no tengan un enlace común, deben hacerlo a través de enrutadores intermedios.
◼ Existe la presencia de un operador o proveedor de comunicaciones.
◼ La velocidad es mucho menor comparado con las redes LAN.
Internet
◼ Es la red de redes.
◼ Utiliza el modelo de referenciaTCP/IP.
◼ Tiene cobertura mundial.
◼ Permite la conexión de redes heterogéneas.
◼ Es una infraestructura de servicios donde los más populares son la World Wide Web y el correo electrónico.
World Wide Web
◼ Es un sistema de distribución de información basado en hipertexto.
◼ Es el conjunto de recursos interconectados que se encuentran almacenados en servidores a los que se puede acceder a través de Internet.
◼ Los recursos pueden estar vinculados entre sí a través de enlaces.
Las redes son complejas
◼ Las redes de computadores son complejas, en particular porque tienen muchos componentes de distintos fabricantes y de distintas tecnologías que deben ser articulados para trabajar en conjunto.
◼ Se componen de computadores, equipos de interconexión, medios de transmisión, protocolos de comunicación y aplicaciones, entre otros componentes.
Las redes son complejas
◼ Debido a que existen muchas funcionalidades que deben ser realizadas, algunas de ellas se pueden independizar para facilitar el mantenimiento y la actualización.
◼ Cuando las funcionalidades relacionadas se agrupan se forman capas que se pueden manejar por separado.
◼ De este modo, un cambio en una capa es transparente para las demás.
Modelo de referencia OSI
Capa de Aplicación: Soporta las aplicaciones necesarias para los usuarios.
Capa de presentación: Maneja la sintaxis y la semántica de la información transmitida.
Capa de sesión: Controla y sincroniza el diálogo entre el origen y el destino de la comunicación.
Capa de Transporte: Permite la transferencia de datos un host a otro.
Capa de Red: Enrutamiento de paquetes del origen al destino.
Capa de Enlace de Datos: Permite la transferencia de datos entre vecinos.
Capa Física: Maneja e interpreta los bits en el medio de transmisión.
Modelo de referencia OSI
Modelo de referencia OSI
Capa Física: Esta capa se encarga de enviar bits (Es decir, ceros y unos) a través de los cables (o por el aire). Sin la capa física. Los datos no podría viajar.
Capa de Enlace de Datos: Se asegura que los datos lleguen de un punto a punto sin errores.
Capa de Red: “Decide” por dónde deben ir los datos para llegar a su destino.
Modelo de referencia OSI
Capa de Transporte: Además de encargarse de que los datos lleguen completos, se asegura que lleguen en el orden correcto.
Capa de Sesión: Su función es mantener la conexión entre dos dispositivos mientras estén comunicándose.
Capa de Presentación: Esta última capa proporciona los servicios de red directamente a las aplicaciones del usuario. Interactúa directamente con el usuario.
Modelo de referencia TCP/IP
Capa de Aplicación: Soporta las aplicaciones de Internet (FTP, SMTP, HTTP, ...).
Capa de Transporte: Permite la transferencia de datos un host a otro usando los protocolos TCP y UDP.
Capa de Red: Enrutamiento de paquetes del origen al destino usando el protocolo IP y los protocolos de enrutamiento.
Capa de Enlace de Datos: Permite la transferencia de datos entre vecinos usando protocolos como Ethernet y WiFi.
Capa Física: Maneja e interpreta los bits en el medio de transmisión.
Modelo de referencia TCP/IP
Comunicación por capas
◼ Cada capa implementa las funciones en todos los hosts.
◼ Cada host ejecuta acciones e intercambia mensajes con sus capas equivalentes.
◼ Los routers y los switches no necesariamente implementan todas las capas.
Comunicación lógicas vs física
Encapsulación
Encapsulación
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Encapsulación
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Encapsulación
Encapsulación
¡ GRACIAS !
Referencias
◼Carlos Eduardo Gómez Montoya, PhD. Luis Eduardo SepúlvedaRodríguez,PhD.Introducciónygeneralidades. ◼https://www.openetics.com/co.326.325.830.1.1-diferenciasentre-las-redes-lan-man-y-wan.html