CCNA 1 v3.1 Módulo 2 Aspectos Básicos de Redes Por Antonio F. Huertas Material Original de Cisco

1. CCNA 1 v3.1 Módulo 2 Aspectos Básicos de RedesPor Antonio F. HuertasMaterial Original de Cisco

2. Objetivos

3. Terminología de Redes

4. Redes de Datos • Originalmente, las empresas compartían datos y recursos usando computadores mainframe y terminales. • Los microcomputadores (PC) surgieron a fines de la década de los 1970 como una alternativa mucho más económica que los mainframes. • Sin embargo los PC no estaban conectados entre sí como sí lo estaban las terminales de computadores mainframe, por lo cual no había una manera eficaz de compartir datos entre varios computadores.

5. Redes de Datos • Las redes de datos se desarrollaron como consecuencia de aplicaciones comerciales diseñadas para microcomputadores. • Se tornó evidente que el uso de disquetes para compartir datos no era un método eficaz ni económico para desarrollar la actividad empresarial. • Un gran problema era compartir las modificaciones a los archivos de datos.

6. Redes de Datos • A principios de la década de 1980 el concepto de redes de datos se expandió enormemente, aun cuando en sus inicios su desarrollo fue desorganizado. • A mediados de la década de 1980, las tecnologías de red que habían emergido se habían creado con implementaciones de hardware y software distintas debido a la competencia entre las empresas que creaban estas tecnologías.

7. Redes de Datos • Muchas de las nuevas tecnologías no eran compatibles entre sí y se tornó cada vez más difícil la comunicación entre redes que usaban distintas especificaciones. • Una de las primeras soluciones fue la creación de los estándares de red de área local (LAN - Local Area Network).

8. Redes de Datos • Uno de los incovenientes de los LAN era que cada departamento de la empresa era una especie de isla electrónica. • Las redes de área metropolitana (MAN – Metropolitan Area Network) y redes de área amplia (WAN – Wide Area Network) permitieron que las empresas se comunicaran entre sí a través de grandes distancias.

9. Redes de Datos

10. Historia de las Redes • En la década de 1950 los computadores mainframe, que funcionaban con programas en tarjetas perforadas, comenzaron a ser utilizados habitualmente por las grandes instituciones. • En la década de 1960, los mainframes con terminales eran comunes. En el modelo de mainframes con terminales, los mainframes llevan a cabo todo el procesamiento de datos y los terminales no son más que monitores y teclados (Input/Output).

11. Historia de las Redes • Hacia fines de la década de 1960 y durante la década de 1970, se inventaron computadores más pequeños, denominados minicomputadores. • En 1977, la Apple Computer Company presentó el microcomputador, conocido también como computador personal. En 1981 IBM presentó su primer computador personal.

12. Historia de las Redes • A mediados de la década de 1980 los usuarios con computadores autónomos comenzaron a usar módems para conectarse con otros computadores y compartir archivos. • Estas comunicaciones se denominaban comunicaciones punto-a-punto (point-to-point) o de acceso telefónico. • El concepto se expandió a través del uso de computadores que funcionaban como punto central de comunicación en una conexión de acceso telefónico (los tableros de boletín o bulletin board systems, BBS).

13. Historia de las Redes • Los usuarios se conectaban a los BBS, donde depositaban y levantaban mensajes, además de cargar y descargar archivos. • Una limitación importante de los BBS era la necesidad de un módem por cada conexión al computador del tablero de boletín. • Si cinco personas se conectaban simultáneamente, hacían falta cinco módems conectados a cinco líneas telefónicas diferentes.

14. Historia de las Redes • Paralelamente al desarrollo de los computadores mainframe en el ámbito empresarial y de los BBS en las comunicaciones entre usuarios de PC, el Departamento de la Defensa desarrolló WANs de gran extensión y alta confiabilidad, para uso militar y científico. • Esta tecnología era diferente de la comunicación punto-a-punto usada por los tableros de boletín ya que permitía la interconexión de varios computadores mediante diferentes rutas.

15. Historia de las Redes • La red del DoD fue desarrollada por la ARPA (Advanced Research Projects Agency) y se llamaba originalmente ARPAnet. • El propósito de ARPANet era mantener conectividad entre los diferentes computadores aún en caso de un ataque nuclear. • ARPAnet finalmente se convirtió en la Internet cuando se permitió su uso comercial además de militar y científico.

16. Historia de las Redes

17. Historia de las Redes

18. Historia de las Redes

19. Historia de las Redes

20. Dispositivos de Redes • Los equipos que se conectan de forma directa a un segmento de red se denominan dispositivos (devices): • -Dispositivos de usuario final (end-user devices) - incluyen los computadores, impresoras, escáneres, y demás dispositivos que brindan servicios directamente al usuario. • -Dispositivos de red (networking devices) - todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario final, posibilitando su intercomunicación.

21. Dispositivos de Redes • Los dispositivos de usuario final que conectan a los usuarios con la red también se conocen con el nombre de hosts y permiten a los usuarios compartir, crear y obtener información. • Los hosts están físicamente conectados con los medios de red mediante una tarjeta de interfaz de red (NIC).

22. Dispositivos de Redes

23. Dispositivos de Redes • Los NICs también se conocen como adaptadores de red. • Cada NIC individual tiene un código único, denominado dirección de control de acceso al medio (MAC – Media Access Control). • Esta dirección MAC es un código asignado por el manufacturero de la tarjeta. • Otro nombre para la dirección MAC es dirección física.

24. Dispositivos de Redes Tarjecta de Interfaz de Red - NIC Tarjeta NIC de tipo PCMCIA para computadores portátiles.

25. Dispositivos de Redes • Los dispositivos de red son los que transportan los datos que deben transferirse entre dispositivos de usuario final. • Algunos ejemplos de dispositivos que ejecutan estas funciones son los repetidores (repeaters), concentradores (hubs), puentes (bridges), conmutadores (switches) y enrutadores (routers).

26. Dispositivos de Redes

27. Dispositivos de Redes • Un repetidor es un dispositivo de red que se utiliza para regenerar una señal. • Los hubs concentran las conexiones. En otras palabras, permiten que la red trate un grupo de hosts como si fuera una sola unidad. Los hubs activos regeneran señales además de concentrar conexiones.

28. Dispositivos de Redes • Los puentes proporcionan las conexiones entre dos segmentos de un LAN. Además verifican los datos para determinar si les corresponde o no cruzar el puente. • Los puentes también convierten los formatos de transmisión de datos de la red si los segmentos son de distinto tipo (Ethernet y Token Ring, por ejemplo.

29. Dispositivos de Redes Hosts Repetidor Hubs Puente

30. Dispositivos de Redes • Los switches son capaces de determinar si los datos deben permanecer o no en un segmento y pueden transferir los datos únicamente a la conexión que necesita esos datos. • Los switches pueden conectar varios segmentos de un LAN.

31. Dispositivos de Redes • Los routers pueden regenerar señales, concentrar múltiples conexiones, convertir formatos de transmisión de datos, y manejar transferencias de datos. • Los routers también pueden conectarse a una WAN, lo que les permite conectar LANs que se encuentran separadas por grandes distancias y determinar la mejor ruta para llevar datos de un sitio a otro.

32. Dispositivos de Redes switch router Internet

33. Topologías de Redes • La topología de red define la estructura de una red. • La topología física indica la disposición real de los cables o medios. • Por otro lado, la topología lógica define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos.

34. Topologías de Redes • Las topologías físicas más comúnmente usadas son las siguientes: • -La topología de bus usa un solo cable como backbone y todos los hosts se conectan directamente a este backbone. • -La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. • -La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración (un hub o un switch).

35. Topologías de Redes • Topologías físicas (cont.): • -La topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí mediante la conexión de hubs o switches. • -La topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los hubs o switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología. • -En la topología de malla (mesh) cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts.

36. Topologías de Redes

37. Topologías de Redes • La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes son: • -La topología de broadcast: cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red en cualquier momento. (Ethernet) • -La topología de transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un permiso electrónico a cada host de forma secuencial. Sólo cuando un host recibe el token es que puede enviar datos a través de la red. (Token Ring y FDDI)

38. Protocolos de Red • Un protocolo es una descripción formal de un conjunto de reglas y convenciones que rigen un aspecto particular de cómo los dispositivos de una red se comunican entre sí. • Los protocolos determinan el formato, la sincronización, la secuenciación y el control de errores en la comunicación de datos.

39. Protocolos de Red • Los protocolos controlan todos los aspectos de la comunicación de datos: • -Cómo se construye la red física • -Cómo los computadores se conectan a la red • -Qué formato tienen los datos para su transmisión • -Cómo se envían los datos • -Cómo se manejan los errores

40. Redes de Area Local • Las redes de área local (LAN) permiten a las empresas aplicar tecnología informática para compartir localmente archivos y dispositivos tales como impresoras de manera eficiente, y posibilitar las comunicaciones internas. • Algunas de las tecnologías comunes de LAN son: • -Ethernet (la más común) • -Token Ring • -FDDI

41. Redes de Area Local

42. Redes de Area Amplia • Las redes de área amplia (WAN) interconectan las LANs dentro de un área geográfica extensa. • Este tipo de red ha dado lugar a una nueva clase de trabajadores, los empleados a distancia (telecommuters), que no tienen que salir de sus hogares para ir a trabajar.

43. Redes de Area Amplia • Algunas de las tecnologías comunes de WAN son: • Modems • Routers • DSL (Digital Subscriber Line) • ISDN (Integrated Services Digital Network) • Líneas T1, T3 (Estados Unidos), E1, E3 (Europa) • Frame Relay, SONET

44. Redes de Area Amplia

45. Redes de Area Metropolitana • Una red de área metropolitana (MAN) es una red que abarca una ciudad o una zona suburbana. • Por ejemplo, un banco con varias sucursales puede utilizar una MAN. • Las tecnologías usadas incluyen: • -Líneas privadas de comunicación • -Servicios ópticos • -Tecnologías de puente inalámbrico enviando haces de luz a través de áreas públicas

46. Redes de Area de Almacenamiento • Una red SAN (Storage Area Network) es una red dedicada, de alto rendimiento, que se utiliza para trasladar datos entre servidores y recursos de almacenamiento. • Las SAN poseen las siguientes características: • Rendimiento: Las SAN permiten el acceso concurrente de matrices de disco o cinta por dos o más servidores • Disponibilidad: Las SAN tienen una tolerancia incorporada a los desastres, ya que se puede hacer copias exactas de los datos en distintos dispositivos de almacenamiento • Escalabilidad: Se pueden añadir recursos de almacenamiento sin alterar cómo está organizada la red de la empresa

47. Redes de Area de Almacenamiento

48. Redes Privadas Virtuales • Una red privada virtual (VPN - Virtual Private Network) es una red privada que se construye dentro de una infraestructura de red pública, como la Internet global. • Con una VPN, un empleado a distancia (telecommuter) puede acceder a la red de la empresa a través de Internet, formando un túnel seguro entre el PC del empleado y un router VPN en la sede de la empresa.

49. Redes Privadas Virtuales

50. Redes Privadas Virtuales • La VPN es un servicio que ofrece conectividad segura y confiable en una infraestructura de red pública compartida, como la Internet. • Las VPN conservan las mismas políticas de seguridad y administración que una red privada. • Son la forma más económica de establecer una conexión punto-a-punto entre usuarios remotos y la red de un cliente de la empresa.