LAN (Local Area Network) y WAN (Wide Area Network)

TCP/IP. Hubs. Concentradores. Protocolos. Redes locales. Ethernet. Tarjeta de Red. Token Ring. Cable coaxial. Par Trenzado. Fibra Óptica. 10Base

  • Enviado por: Andrés García Sorribe
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 35 páginas
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1. INDICE

TEMA......................................................................................PAG

1. INDICE.......................................................................... 1

2. INTRODUCION: LAN, WAN..................................... 2

3. CARACTERÍSTICAS DE LAN................................... 4

2.1 ELEMENTOS DE LA LAN

2.2 MEDIOS DE TRANSMISIÓN

2.3 ARQUITECTURA

2.4 TOPOLOGIA

2.5 TECNICA DE ACCESO

2.6 LA TARJETA DE RED

2.7 ESTRUCTURA FÍSICA DE UNA LAN

4. REALIZACIÓN PRACTICA....................................... 8

5. CONEXIÓN LAN A INTERNET................................. 9

6. PROTOCOLO TCP/IP................................................... 12

2. INTRODUCCIÓN: LAN Y WAN

Redes de área amplia ( WAN ) : Son todas aquellas que cubren una extensa

área geográfica. Son generalmente una serie de dispositivos de conmutación interconectados. Se desarrollan o bien utilizando tecnología de conmutación de circuitos o conmutación de paquetes.

Conmutación de circuitos: En estas redes se establece un camino

a través de los nodos de la red dedicado a la interconexión de dos estaciones. En cada enlace, se dedica un canal lógico a cada conexión. Los datos se transmiten tan rápido como se pueda. En cada nodo, los datos de entrada se encaminan por el canal dedicado sin sufrir retardos.

Conmutación de paquetes: No es necesario reservar canal lógico. En cada nodo, el paquete se recibe totalmente, se almacena y seguidamente se transmite al siguiente nodo.

Retransmisión de tramas: Al conseguir con la nueva tecnología una tasa de errores muy pequeña y una velocidad de transmisión elevada, no es necesario adjuntar mucha información de cabecera a cada paquete y por tanto las velocidades de transmisión son elevadísimas comparadas con el sistema de conmutación de paquetes.

ATM : En retransmisión de tramas se usan paquetes de tamaño variable y en ATM se usan paquetes de tamaño fijo, con lo que se ahorra información de control de cada trama y por tanto se aumenta la velocidad de transmisión ( cada paquete se llama aquí "celda" ). En este sistema, se dedican canales virtuales de velocidades de transmisión adaptables a las características de la transmisión ( es parecido a la conmutación de circuitos ).

RDSI y RDSI de banda ancha : Es un sistema de transmisión de enfoque universal y de velocidad de transmisión muy rápida. Está basado en conmutación de circuitos ( banda estrecha ) y en conmutación de paquetes ( banda ancha ).

Redes de área local ( LAN ) : Es la más simple de todas las conexiones que existen, ya que solo enlaza computadoras de un área pequeña como un edificio u oficina, así mismo, una LAN puede estar conectada con otras LAN a cualquier distancia por medio de línea telefónica y ondas de radio.
Pueden ser desde 2 computadoras, hasta cientos de ellas. Todas se conectan entre sí por varios medios y topología, a la computadora(s) que se encarga de llevar el control de la red es llamada "servidor" y a las computadoras que dependen del servidor, se les llama "nodos" o "estaciones de trabajo".
Los nodos de una red pueden ser PC´s que cuentan con su propio CPU, disco duro y software y tienen la capacidad de conectarse a la red en un momento dado; o pueden ser PC´s sin CPU o disco duro y son llamadas "terminales tontas", las cuales tienen que estar conectadas a la red para su funcionamiento.
Las LANs son capaces de transmitir datos a velocidades muy rápidas, algunas inclusive más rápido que por línea telefónica; pero las distancias son limitadas.

Asimismo, en este tipo de red, tenemos tres sistemas de colocar las computadoras que se van a conectar en red, estos tres sistemas son:

Igual a Igual: Cada estación de trabajo puede compartir alguno, todos o ninguno de sus recursos con las demás estaciones de trabajo.

Recursos Compartidos: Uno o mas servidores centralizados envían y reciben ficheros, y contienen los recursos de las estaciones de trabajo en uso. Las estaciones de trabajo no pueden acceder a los recursos de las restantes estaciones, por lo que deben realizar ellas mismas todos los procesos.

Cliente-Servidor: Reparte una aplicación entre el cliente (estaciones de trabajo) y los componentes del servidor. El cliente de la aplicación acepta las entradas del usuario, las prepara para el servidor y le envía una solicitud. El servidor recibe las solicitudes de los clientes, las procesa y facilita el servicio solicitado al cliente. Entonces, el cliente presenta los datos u otros resultados al usuario por medio de su propia interfaz.

3. CARACTERÍSTICAS DE LAN

2.1 ELEMETOS DE LA LAN:

Una red de área local necesita para constituirse los siguientes elementos:

Servidor ( Server )

El servidor es la máquina principal de la red, la que se encarga de administrar los recursos de la red y el flujo de la información.
Muchos de los servidores son "dedicados", es decir, están realizando tareas específicas, por ejemplo, un servidor de impresión solo para imprimir; Un servidor de comunicaciones, sólo para controlar el flujo de los datos...etc.
Para que una máquina sea un servidor, es necesario que sea una computadora de alto rendimiento en cuanto a velocidad y procesamiento, y gran capacidad en disco duro u otros medios de almacenamiento.

Estación de trabajo ( Workstation )

Es una computadora que se encuentra conectada físicamente al servidor por medio de algún tipo de cable.
Muchas de las veces esta computadora ejecuta su propio sistema operativo y ya dentro, se añade al ambiente de la red.

Cableado

Conecta el servidor de ficheros y las estaciones de trabajo. También se denomina medio de transmisión. Los medios de transmisión pueden ser cables coaxiales, par trenzado (apantallado o sin apantallar), fibra óptica, y mas recientemente por infrarrojos y radiofrecuencia.

Las tarjetas de red

Se colocan en cada estación de trabajo y en el servidor de ficheros. Esta tarjeta se conecta a una ranura de expansión de la placa base de ordenador, y proporciona un conector que puede engancharse al medio de transmisión. Cada estación de trabajo de la LAN ha de conectarse a un servidor de ficheros a través de algún tipo de medio de transmisión.

Hub

También llamado concentrador o distribuidor de cableado ( es un elemento opcional ).

Sistema Operativo de Red

Es el sistema (Software) que se encarga de administrar y controlar en forma general la red. Para esto tiene que ser un Sistema Operativo Multiusuario, como por ejemplo: Unix, Netware de Novell, Windows NT, etc.

Sistema Operativo de la estación de trabajo

Se encarga de la propia estacion, pudiendo ser MS-DOS, Windows 3.x, Windows 9x, Windows NT, Novell Netware etc.

Gateways o pasarelas

Hardware y software que permite las comunicaciones entre la red local y ordenadores grandes ( mainframes ). El gateway adapta los protocolos de comunicaciones del mainframe ( X.25, SNA, etc. ) a los de la red y viceversa.

Briges o puentes

Es un hardware y software que permiten que se conecten dos redes locales entre si. Un puente interno es el que se instala en un servidor de la red, y un puente externo es el que se hace en una estacion de trabajo. Los locales son los que se conectan a redes de un mismo edificio. Los remotos conectan redes distintas entre si, llevando a cabo la conexión a través de redes publicas, como la red telefónica, RDSI, etc.

2.2 MEDIOS DE TRANSMISIÓN

Cable coaxial

Consiste en un cable conductor interno ( cilíndrico ) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.

Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar más estaciones.

Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, etc...

Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales.

Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación.

Para señales analógicas, se necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales digitales un repetidor cada kilómetro.

Este cable lo compone la maya y el vivo. Este tipo de cable ofrece una impedancia de 50 por metro. El tipo de conector es el RG58.

Cables de pares trenzados

Es el medio guiado más barato y más usado. Consiste en un par de cables, embutidos para su aislamiento, para cada enlace de comunicación. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética.

Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste ( se utiliza mucho en telefonía ) pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance.

Con estos cables , se pueden transmitir señales analógicas o digitales.

Es un medio muy susceptible a ruido y a interferencias. Para evitar estos problemas se suele trenzar el cable con distintos pasos de torsión y se suele recubrir con una malla externa para evitar las interferencias externas.

Los pares sin apantallar son los más baratos aunque los menos resistentes a interferencias ( aunque se usan con éxito en telefonía y en redes de área local ). A velocidades de transmisión bajas, los pares apantallados son menos susceptibles a interferencias, aunque son más caros y más difíciles de instalar.

Descripción rápida de los tipos:

UTP: Normal con los 8 cables trenzados.

STP: Cada par lleva una maya y luego todos con otra maya.

FTP: Maya externa, como papel de plata.

Fibra óptica

Se trata de un medio muy flexible y muy fino que conduce energía de naturaleza óptica.

Su forma es cilíndrica con tres secciones radiales: núcleo, revestimiento y cubierta.

El núcleo está formado por una o varias fibras muy finas de cristal o plástico. Cada fibra está rodeada por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con diferentes propiedades ópticas distintas a las del núcleo. Alrededor de este conglomerado está la cubierta (constituida de material plástico o similar ) que se encarga de aislar el contenido de aplastamientos, abrasiones, humedad, etc...

Es un medio muy apropiado para largas distancias e incluso últimamente para LAN.

Sus beneficios frente a cables coaxiales y pares trenzados son :

- Permite mayor ancho de banda.

- Menor tamaño y peso.

- Menor atenuación.

- Aislamiento electromagnético.

- Mayor separación entre repetidores.

Su rango de frecuencias es todo el espectro visible y parte del infrarrojo.

El método de transmisión es: los rayos de luz inciden con una gama de ángulos diferentes posibles en el núcleo del cable, entonces sólo una gama de ángulos conseguirán reflejarse en la capa que recubre el núcleo. Son precisamente esos rayos que inciden en un cierto rango de ángulos los que irán rebotando a lo largo del cable hasta llegar a su destino. A este tipo de propagación se le llama multimodal. Si se reduce el radio del núcleo, el rango de ángulos disminuye hasta que sólo sea posible la transmisión de un rayo, el rayo axial, y a este método de transmisión se le llama monomodal.

Los inconvenientes del modo multimodal es que debido a que dependiendo al ángulo de incidencia de los rayos, estos tomarán caminos diferentes y tardarán más o menos tiempo en llegar al destino, con lo que se puede producir una distorsión ( rayos que salen antes pueden llegar después ), con lo que se limita la velocidad de transmisión posible.

Hay un tercer modo de transmisión que es un paso intermedio entre los anteriormente comentados y que consiste en cambiar el índice de refracción del núcleo. A este modo se le llama multimodo de índice gradual.

Los emisores de luz utilizados son: LED ( de bajo coste, con utilización en un amplio rango de temperaturas y con larga vida media ) y ILD ( más caro, pero más eficaz y permite una mayor velocidad de transmisión ).

2.3 ARQUITECTURA

Distribuidas: Distribuye todos los recursos entre todos los ordenadores.

No Distribuidas ó Concentradas: Son las que tienen los recursos centrados en unos ordenadores determinados.

Clasificación

Servidores: Son los ordenadores que tienen concentrados determinados servicios o recursos que ofrecen a los demás.

Usuario: Son aquellos que no tienen ningún tipo de recurso y para su funcionamiento necesitan los recursos de los otros (Servidor).

2.4 TOPOLOGIA

Los equipos de una red local se comunican entre sí mediante una conexión física, con el objetivo de compartir ficheros, programas, recursos, etc. Esta conexión debe admitir futuras ampliaciones, modificaciones, traslados, conexiones con otras redes, etc. Para que puedan comunicarse de un modo efectivo, todos los ordenadores han de estar conectados de un modo determinado. La forma física en la que realiza el cableado de la red se define como Topología. El objetivo de cada tipología es encontrar la forma mas económica y eficaz de conectar todos los usuarios a los distintos recursos de la red en función del tipo y uso que se le vaya a dar. Al mismo tiempo se debe facilitar la capacidad para satisfacer las demandas de los usuarios. Las redes de área local se pueden clasificar en varios tipos según la forma de conexión entre los equipos, y pueden ser:

Topología de BUS

Todos los dispositivos están conectados a un único cable. Es simple y económico, pero su alcance es limitado.
En una red en bus cada nodo supervisa la actividad en la línea, los mensajes son detectados por todos los nodos, pero solo es aceptado por él o los nodos a quien va dirigido. Como este sistema se basa en una sola línea de comunicación en común, el sistema no fallara si un ordenador no funciona pero el sistema fallara si alguno de sus componentes o nodos sufre algún desperfecto, interrumpiendo el flujo de información en la línea.

{LAN} y {WAN}

Topología de ESTRELLA

Así como su nombre lo indica, todas las computadoras se conectan a una computadora central ( hub ), dando la forma característica a la red. La información transmitida por una computadora o nodo pasa al hub, el cual gestiona la distribución de la información al o a los nodos seleccionados.
Las ampliaciones o modificaciones son bastante sencillas.
Si falla uno de los nodos conectados a la red, esta continua funcionando normalmente, el punto débil del sistema es el hub, ya que si este falla, toda la red se encontrará incomunicada. La estructuración de esta red resulta costosa, ya que todas las computadoras requieren de un cable único e independiente de comunicación para cada nodo adherido a dicha red.


Topología de ANILLO

Los dispositivos o nodos están conectados en círculo cerrado o anillo. Los datos pasan de un nodo a otro en una dirección concreta. A medida que pasa el mensaje cada computadora lee la dirección de destino adjunta, si la dirección coincide con la computadora que la esta leyendo, esta recibe el mensaje. En caso de que no coincidiera, el nodo actúa como repetidor regenerando el mensaje y transmitiéndolo al siguiente nodo.
Este sistema puede cubrir mayores distancias que las anteriores redes mencionadas y puede soportar fallos de alguno de los nodos, ya que el sistema (de modo opcional) realiza un puente en cualquier nodo defectuoso o vacante. El retardo en la comunicación entre dos ordenadores depende del numero de ordenadores que estén interconectados, a mayor numero de ordenadores, mayor retardo y disminución de prestaciones de la red.

{LAN} y {WAN}

Topología en ARBOL

Son redes en bus mas complejas, que consisten en una serie de bifurcaciones que convergen indirectamente en un punto central denominado cabecera y tiene un único camino de comunicación entre dos estaciones cualquiera. Esta tipología suele utilizarse en redes grandes, como en entidades bancarias.

{LAN} y {WAN}

Existe también la tipología en malla que se utiliza cuando es muy importante garantizar la comunicación entre las estaciones, teniendo varios caminos para ello.

2.5 TECNICAS DE ACCESO

Deterministicas: El acceso a la red esta normalizado, determinando en que momento cada uno accede a la red, como por ejemplo ocurre en la topología de anillo.

No Deterministicas o aleatorias: Como la propia palabra indica, aleatorias, cada uno entra cuando quiere.

2.6 LA TARJETA DE RED

La tarjeta de red es el elemento que se inserta en una ranura de expansión del ordenador, cuya misión es unirlo con la estructura física y lógica de la red, para poder comunicarse con el resto de los equipos de la red. Es un elemento fundamental para poder constituir la red local. En una tarjeta de red podemos encontrar los siguientes elementos:

  • Controlador de red: Es un microcontrolador dedicado a comunicar el ordenador con la red, permitiendo que la comunicación sea fiable.

  • Conectores BNC y RJ45: Permiten conectar físicamente la tarjeta al cable de red; se utilizara uno u otro según la estructura física de la red a la que se conectara.

  • Adaptador de red: Permite adaptar las tensiones digitales con las que trabaja el circuito digital, a las tensiones con las que trabaja el cable que se utiliza en la red.

  • LEDs: Permiten visualizar el funcionamiento de la tarjeta, encendiéndose y apagándose según este enviando o recibiendo datos, o estén sin funcionar.

  • Memoria EPROM: Es la memoria que contiene el programa de funcionamiento de la tarjeta así como los valores de configuración (IRQ, dirección de memoria, etc.).

Las tarjetas de red las podemos encontrar para insertar en ranuras ISA y PCI, siendo estas ultimas las mas utilizadas en la actualidad, utilizando el protocolo IEEE 802.3 y siendo compatibles con la Novell NE2000; esta es la solución mas económica.

Al adquirir una tarjeta de red de este tipo, incorporan el adaptador en T, un pequeño manual de instrucciones y un disquete con los controladores para varios sistemas operativos de red como son Windows 9x, Windows 3.11, Novell, Windows NT, etc. Además, en el mismo disquete, suministran un programa de diagnostico y configuración de los parámetros de la tarjeta.

2.7 ESTRUCTURA FÍSICA DE UNA LAN

Para disponer de una red existen varios tipos de tecnologías y protocolos en el mercado, pero los más predominantes son Ethernet y Token Ring.
Ethernet comprueba si la conexión esta en uso, si no es así, se procede a la transmisión de los datos. Como las computadoras pueden detectar si la conexión esta ocupada al mismo tiempo que envían los datos, continúa controlando la conexión compartida y dejan de transmitir si se produce una colisión. Por otra parte Token Ring trasmite a través de la red un mensaje especial (clave denominada "Token"), la computadora que recibe este mensaje esta habilitado para transmitir datos, sino tiene información que enviar pasa el mensaje al siguiente nodo.
La estructura de una red local puede ser muy variada, pero nos centraremos en la estructura física de dos tipos de redes mas extendidos en el ámbito de consumo y pequeña empresa, como son la Ethernet de cable coaxial fino o 10 Base 2 y la denominada 10 Base T.

10 BASE 2

En la mayoría de los casos, el costo de instalación del coaxial y los transceptores de las redes 10 Base-5 las hacía prohibitivas, lo que indujo la utilización de un cable más fino y, por tanto más barato, que además no necesitaba transceptores insertados en él. Se puede decir que 10 Base-2 es la versión barata de 10 Base-5. Por esto, también se le conoce Thin Ethernet (Ethernet fino) o cheaper-net(red barata).

{LAN} y {WAN}

Este tipo de red ha sido la mas usada en los últimos años en instalaciones no muy grandes debido a su simplicidad y precio asequible. Se caracteriza por su cable coaxial fino (RG-58) y su topología en BUS. Cada dispositivo de la red se conecta con un adaptador BNC en forma de "T" y al final de cada uno de los extremos del cable hay que colocar un terminador de 50 Ohmios.

CARACTERÍSTICAS

Tipo de cable usado

RG-58

Tipo de conector

BCN

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

BUS

Mínima distancia entre estaciones

0.5 m

Máxima longitud de cada segmento

185 m

Máxima longitud de la red

925 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento

30

Regla 5-4-3

Si

VENTAJAS

Simplicidad. No usa ni concentradores, ni transceptores ni otros dispositivos adicionales.

Debido a su simplicidad es una red bastante económica.

Tiene una buena inmunidad al ruido debido a que el cable coaxial dispone de un blindaje apropiado para este fin.

INCONVENIENTES

Inflexible. Es bastante difícil realizar cambios en la disposición de los dispositivos una vez montada.

Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejará de funcionar. En un lugar como un aula de formación donde el volumen de uso de los ordenadores es elevado, es habitual que cualquier conector falle y por lo tanto la red completa deje de funcionar.

Dificultad para localización de fallos. Si existe un fallo en el cableado, la única forma de localizarlo es ir probando cada uno de los tramos entre nodos para averiguar cual falla.

El cable RG-58, se usa sólo para este tipo de red local, por lo que no podrá ser usado para cualquier otro propósito como ocurre con otro tipo de cables.

APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD

La tecnología 10 Base-2 se usa para pequeñas redes que no tengan previsto cambiar su disposición física.

{LAN} y {WAN}
De igual manera que 10 Base-5, uno de los usos habituales de esta tecnología es como backbone para interconectar varios concentradores en 10 Base-T. Normalmente los concentradores no se mueven de lugar. Si la distancia entre ellos es grande, por ejemplo si están en plantas o incluso en edificios distintos, la longitud máxima que se puede conseguir con este cable (185m) es mucho mayor que la que se consigue usando el cable UTP de la tecnología 10 Base-T (100m).

10 BASE-T

ETHERNET fue diseñado originalmente para ser montado con cable coaxial grueso, más adelante se introdujo el coaxial fino. Ambos sistemas funcionan excelentemente pero usan una topología en BUS, que complica la realización de cualquier cambio en la red. También deja mucho que desear en cuestión de fiabilidad. Por todo esto, se introdujo un nuevo tipo de tecnología llamada 10 Base-T, que aumenta la movilidad de los dispositivos y la fiabilidad.

El cable usado se llama UTP que consiste en cuatro pares trenzados sin apantallamiento. El propio trenzado que llevan los hilos es el que realiza las funciones de asilar la información de interferencias externas. También existen cables similares al UTP pero con apantallamiento que se llaman STP (Par Trenzado Apantallado mediante malla de cobre) y FTP (Par Trenzado apantallado mediante papel de aluminio).

10 Base-T usa una topología en estrella consistente en que desde cada nodo va un cable al un concentrador común que es el encargado de interconectarlos. Cada uno de estos cables no puede tener una longitud superior a 90m.

A los concentradores también se les conoce con el nombre de HUBs y son equipos que nos permiten estructurar el cableado de la red. Su función es distribuir y amplificar las señales de la red y detectar e informar de las colisiones que se produzcan. En el caso de que el número de colisiones que se producen en un segmento sea demasiado elevado, el concentrador lo aislará para que el conflicto no se propague al resto de la red.

También se puede usar una topología en árbol donde un concentrador principal se interconecta con otros concentradores. La profundidad de este tipo de conexiones viene limitada por la regla 5-4-3.

Un ejemplo de este tipo de conexiones podría ser un aula de informática de un centro. El concentrador principal está en otra dependencia distinta. Si se llevará un cable por ordenador hasta esta otra habitación, el gasto de cable sería grande. Aprovechando la topología en árbol lo que haremos es llevar solamente uno al que conectaremos un nuevo concentrador situado en el aula. La distancia desde cada uno de los ordenadores hasta este nuevo concentrador, será infinitamente menor que hasta el principal.

10 Base-T también se puede combinar con otro tipo de tecnologías, como es el caso de usar 10 Base-2 o 10 Base-5 como Backbone entre los distintos concentradores.

Cuando la distancia entre concentradores es grande, por ejemplo si están en plantas o incluso en edificios distintos, estamos limitados por la longitud máxima que se puede conseguir con el cable UTP (100m). Si la distancia es mayor se puede usar la tecnología 10 Base-2 que permite hasta 185m o la 10 Base-5 con la que podríamos alcanzar los 500m. Otra solución puede ser usar cable UTP poniendo repetidores cada 100m.

De los 8 hilos de que dispone en el cable UTP, sólo se usan cuatro para los datos de la LAN (dos para transmisión y dos para la recepción) por lo que quedan otros cuatro utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.).

El conector usado es similar al utilizado habitualmente en los teléfonos pero con 8 pines. Se le conoce con el nombre de RJ-45. Los pines usados para los datos son el 1 - 2 para un par de hilos y el 3 - 6 para el otro. La especificación que regula la conexión de hilos en los dispositivos Ethernet es la EIA/TIA T568A y T568B.

CARACTERÍSTICAS

Tipo de cable usado

UTP, STP, FTP

Tipo de conector

RJ-45

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

Estrella

Máxima longitud entre la estación y el concentrador

90 m

Máxima longitud entre concentradores

100 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento

512

Regla 5-4-3

VENTAJAS

Aislamiento de fallos. Debido a que cada nodo tiene su propio cable hasta el concentrador, en caso de que falle uno, dejaría de funcionar solamente él y no el resto de la red como pasaba en otros tipos de tecnologías.

Fácil localización de averías. Cada nodo tiene un indicador en su concentrador indicando que está funcionando correctamente. Localizar un nodo defectuoso es fácil.

Alta movilidad en la red. Desconectar un nodo de la red, no tiene ningún efecto sobre los demás. Por lo tanto, cambiar un dispositivo de lugar es tan fácil como desconectarlo del lugar de origen y volverlo a conectar en el lugar de destino.

Aprovechamiento del cable UTP para hacer convivir otros servicios. De los cuatro pares (8 hilos) de que dispone, sólo se usan dos pares (4 hilos) para los datos de la LAN por lo que quedan otros dos utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.).

INCONVENIENTES

Distancias. 10 Base-T permite que la distancia máxima entre el nodo y el concentrador sea de 90m. En algunas instalaciones esto puede ser un problema, aunque siempre se puede recurrir a soluciones cómo las comentadas anteriormente consistentes en combinar esta tecnología con 10 Base-2 o 10 Base-5, o el uso de repetidores para alargar la distancia.

Sensibilidad a interferencias externas. El cable coaxial usado en otras tecnologías es más inmune a interferencias debido a su apantallamiento. En la mayoría de los casos, el trenzado interno que lleva el cable UTP es suficiente para evitarlas. En instalaciones con posibilidades grandes de interferencias exteriores, se puede usar el cable FTP o el STP que es igual que el UTP pero con protección por malla.

APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD

Es la tecnología más usada en la actualidad por todas las ventajas que aporta y sobre todo por la flexibilidad y escalabilidad que supone tener una instalación de este tipo.

3. REALIZACION PRACTICA

Para instalar una red bajo Windows 95/98 ( a partir de ahora simplemente Windows ) será necesario, primero instalar el hardware, es decir, el cableado y los adaptadores de red ( las tarjetas ) y, dependiendo de la topología, algún concentrador ( hub ), etc.

Una vez realizada la conexión física de los equipos se procederá a la instalación y configuración de los componentes necesarios en el sistema operativo para que este pueda trabajar en red.

INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE LA RED EN WINDOWS

Es necesario realizar la instalación lógica de cuatro elementos: el adaptador de red (la tarjeta), el protocolo, el cliente y el servicio. Todo esto se hace en el icono Red del Panel de control (fig 1).

Instalación del adaptador de red

Se procede como la instalación de cualquier dispositivo. Si es plug and play bastará con dejar que Windows nos guíe una vez que detecte la presencia de la tarjeta en la placa (es posible que necesitemos el driver proporcionado por el fabricante).

Si no es PnP se puede, o bien utilizar directamente el driver de fábrica (en disquete o CD-ROM) o abrir Agregar nuevo hardware en el Panel de control (fig 2) y seguir el asistente, seleccionando el apartado dedicado a los Adaptadores de red y eligiendo el modelo adecuado (fig 3 y fig 4).

Una vez instalado aparecerá en la lista de componentes que se puede ver en el icono Red (fig 5).

También se puede utilizar el botón Agregar (fig 6) de la ventana anterior, seleccionando Adaptador y pulsando Agregar (fig7) apareciendo una ventana como la de la fig 4.

Fijándose en la ventana Red (fig 5 y 6) se observa que está instalado un Adaptador de acceso telefónico. Es un adaptador virtual que se instala al tener conectado y configurado un módem y que se comunica con la utilidad de Acceso telefónico a redes haciendo que el módem funcione como una tarjeta de red.

Instalación del protocolo

A grandes rasgos, un protocolo es un conjunto de normas que posibilitan el entendimiento entre las distintas máquinas de la red, a un nivel superior al físico (donde el entendimiento viene dado por las tarjetas) para que, cosas como el confirmar que una información se recibió, etc, sean posibles entre dos máquinas cualesquiera.

Un protocolo se instala siguiendo los pasos de la fig. 6 y 7 y seleccionando en esta última Protocolo. Entonces aparece una ventana como la siguiente donde se elige el protocolo que se quiere instalar (fig 8).

Los tres protocolos de red más utilizados en Windows son:

Compatible IPX/SPX: Protocolo utilizado cuando la máquina a configurar en red está conectada a un sistema Novell Netware.

NetBEUI: Utilizado en redes basadas en Windows (3.11 para trabajo en grupo, 95, 98, o NT).

TCP/IP: Protocolo utilizado en Internet.

Una vez instalados los protocolos, Windows crea enlaces entre estos y las tarjetas de red, que aparecen en la ventana Red (fig 9), de forma que, un mismo protocolo puede estar dos veces si hay dos adaptadores de red instalados que trabajan con el mismo protocolo. Es importante que cada protocolo esté unido a su adaptador correspondiente. Estos enlaces se mantienen en la ficha Enlaces de las Propiedades del adaptador (fig 10 y 11).

Instalación del cliente de red.

Una vez que tenemos instalados la tarjeta y el protocolo, tenemos que instalar el software que hace que nuestro equipo efectivamente se conecte a otros equipos, es decir, un cliente de red. Para instalarlo se siguen los pasos dados anteriormente para los otros elementos, es decir, Red, Agregar, Cliente, hasta que aparece la siguiente ventana. Lo normal es que, para una red bajo Windows con protocolo NetBEUI se instale el Cliente para redes Microsoft (fig 12).

Instalar un servicio.

El objetivo de cualquier red local es la compartición de recursos. Si queremos que el ordenador que estamos configurando sirva algún recurso a la red (disco, impresora, etc), debemos instalarle y configurarle un servicio. Para ello procedemos como en los casos anteriores, es decir, ventana de Red, Agregar, Servicio y aparece una ventana en la que seleccionamos el servicio. Normalmente bastará con Compartir impresoras y archivos en redes Microsoft. Este servicio concreto también se puede añadir directamente mediante el botón Compartir impresoras y archivos de la ventana Red. Además, utilizando este botón se podrá decidir y configurar qué se comparte exactamente (impresoras, archivos o ambas cosas).

Configurar los recursos para ser compartidos

Una vez instalado el servicio Compartir impresoras y archivos para redes Microsoft habrá que configurar los recursos a compartir para que, de hecho, puedan ser utilizados por el resto de los usuarios. Para ello, en el menú contextual del recurso se selecciona Compartir apareciendo una ventana con una ficha Compartir. En esta ficha se le da nombre al recurso y se configura el tipo de acceso.

Identificación del ordenador en la red

Todos los equipos de la red tienen un nombre y pertenecen a un determinado grupo. Windows, por defecto, asume como nombre del equipo los primeros quince caracteres (sin espacios en blanco) del nombre de usuario utilizado en la instalación, y como nombre de grupo utiliza Workgroup. Es importante que el ordenador tenga un nombre único en la red para poder ser identificado sin ambigüedades por el resto de los equipos. Para esto se abre la ficha Identificación de la ventana Red y se introducen tanto el Nombre del PC (fig 13) como el Grupo de trabajo (si es que este se quiere cambiar) pudiendo utilizar nombres de hasta quince caracteres. Estos nombres se utilizan cuando se accede al icono Red del escritorio de la siguiente forma: por un lado aparece un icono denominado Toda la

red (fig 14) y por otro, los nombres de los equipos que pertenecen al grupo de la máquina en la que estamos trabajando. Si accedemos a Toda la red veremos todos los grupos de la red, bajo los cuales aparecen todas las máquinas de cada grupo. Si accedemos a un nombre de equipo, ya sea de nuestro grupo o de otro, vemos los nombres de los recursos que comparte pudiendo acceder a ellos.

5. CONEXIÓN LAN A INTERNET

La conexión de una red de ordenadores a Internet se puede realizar de dos maneras diferentes, mediante Hardware y mediante Software.

HARDWARE: Mediante un ROUTER.

SOFTWARE : Mediante el programa PROXI.

Conexión mediante ROUTER

Un ROUTER o ENCAMINADOR:

Son los dispositivos que conectan físicamente las redes en Internet que hacen uso del protocolo TCP/IP. Son puentes de enlace inteligentes que leen la dirección contenida en las primeras líneas de cada paquete, y determinan la mejor forma de enviar el paquete a su destino, teniendo en cuenta lo ocupada que puede estar la red. La última generación de ROUTER puede tomar decisiones de cuál es el mejor camino disponible, el más rápido y el de menor costo.
El ROUTER esta conectado al HUB y posee su propia dirección IP.

La gran ventaja de este método de conexión de una red a Internet es la posibilidad de conectar gran cantidad de ordenadores en contra del método por software PROXI.

En el ROUTER hay que configurar:

  • Nombre.

  • Usuario.

  • Contraseña.

  • RTB o RDSI.

  • DNS =>IP servidor.

Conexión mediante PROXI

Programa de SOFTWARE PROXI:

Este es otro método de conectar una red a Internet, es un método mas económico que el anterior e incluso ofrece una mejor configuración del uso de Internet para cada estación de trabajo de la red pudiendo ofrecer mas limitaciones y un mejor control, pero este sistema tiene una gran pega y es que no puede ser utilizado por redes formadas por una cantidad superior a 5 ó 6 equipos.

Para su funcionamiento hay que configurar:

  • Nombre.

  • Usuario.

  • Contraseña.

  • RTBO o RDSI

  • DNS =>IP Servidor

  • NETBEUI =>TCP/IP => Puerta de enlace.

  • DNS =>Nombre de equipo, Dominio.

6. PROTOCOLO TCP/IP

Primero realizaremos una introducción a lo que es un protocolo y en que consiste y seguidamente hablaremos del protocolo TCP/IP utilizado en Internet.

Características

Un protocolo es el conjunto de normas para comunicarse dos o más entidades (objetos que se intercambian información). Los elementos que definen un protocolo son:

Sintaxis: Formato, codificación y niveles de señal de datos.

Semántica: información de control y gestión de errores.

Temporización: coordinación entre la velocidad y orden secuencial de las señales.

Las características más importantes de un protocolo son :

Directo/indirecto: Los enlaces punto a punto son directos pero los enlaces entre dos entidades en diferentes redes son indirectos ya que intervienen elementos intermedios.

Monolítico/estructurado: Monolítico es aquel en que el emisor tiene el control en una sola capa de todo el proceso de transferencia. En protocolos estructurados, hay varias capas que se coordinan y que dividen la tarea de comunicación.

Simétrico/asimétrico: Los simétricos son aquellos en que las dos entidades que se comunican son semejantes en cuanto a poder tanto emisores como consumidores de información. Un protocolo es asimétrico si una de las entidades tiene funciones diferentes de la otra ( por ejemplo en clientes y servidores ).

Normalizado/no normalizado: Los no normalizados son aquellos creados específicamente para un caso concreto y que no va a ser necesario conectarlos con agentes externos. En la actualidad, para poder intercomunicar muchas entidades es necesaria una normalización.

Funciones

Segmentación y ensamblado: Generalmente es necesario dividir los bloques de datos en unidades pequeñas e iguales en tamaño, y este proceso se le llama segmentación . El bloque básico de segmento en una cierta capa de un protocolo se le llama PDU ( Unidad de datos de protocolo ). La necesidad de la utilización de bloque es por:

La red sólo admite la transmisión de bloques de un cierto tamaño.

El control de errores es más eficiente para bloques pequeños.

Para evitar monopolización de la red para una entidad, se emplean bloques pequeños y así una compartición de la red.

Con bloques pequeños las necesidades de almacenamiento temporal son menores.

Hay ciertas desventajas en la utilización de segmentos :

La información de control necesaria en cada bloque disminuye la eficiencia en la transmisión.

Los receptores pueden necesitar interrupciones para recibir cada bloque, con lo que en bloques pequeños habrá más interrupciones.

Cuantas más PDU, más tiempo de procesamiento.

Encapsulado: Se trata del proceso de adherir información de control al segmento de datos. Esta información de control es el direccionamiento del emisor/receptor, código de detección de errores y control de protocolo.

Control de conexión: Hay bloques de datos sólo de control y otros de datos y control. Cuando se utilizan data gramas, todos los bloques incluyen control y datos ya que cada PDU se trata como independiente. En circuitos virtuales hay bloques de control que son los encargados de establecer la conexión del circuito virtual . Hay protocolos más sencillos y otros más complejos, por lo que los protocolos de los emisores y receptores deben de ser compatibles al menos .Además de la fase de establecimiento de conexión ( en circuitos virtuales ) está la fase de transferencia y la de corte de conexión. Si se utilizan circuitos virtuales habrá que numerar los PDU y llevar un control en el emisor y en el receptor de los números.

Entrega ordenada: El envío de PDU puede acarrear el problema de que si hay varios caminos posibles, lleguen al receptor PDU desordenados o repetidos, por lo que el receptor debe de tener un mecanismo para reordenar los PDU. Hay sistemas que tienen un mecanismo de numeración con módulo algún número; esto hace que el módulo sean lo suficientemente alto como para que sea imposible que haya dos segmentos en la red al mismo tiempo y con el mismo número.

Control de flujo: Hay controles de flujo de parada y espera o de ventana deslizante. El control de flujo es necesario en varios protocolos o capas, ya que el problema de saturación del receptor se puede producir en cualquier capa del protocolo.

Control de errores: Generalmente se utiliza un temporizador para retransmitir una trama una vez que no se ha recibido confirmación después de expirar el tiempo del temporizador. Cada capa de protocolo debe de tener su propio control de errores.

Direccionamiento: Cada estación o dispositivo intermedio de almacenamiento debe tener una dirección única. A su vez, en cada terminal o sistema final puede haber varios agentes o programas que utilizan la red, por lo que cada uno de ellos tiene asociado un puerto.

Además de estas direcciones globales, cada estación o terminal de una subred debe de tener una dirección de subred ( generalmente en el nivel MAC ).

Hay ocasiones en las que se usa un identificador de conexión; esto se hace así cuando dos estaciones establecen un circuito virtual y a esa conexión la numeran ( con un identificador de conexión conocido por ambas ). La utilización de este identificador simplifica los mecanismos de envío de datos ya que por ejemplo es más sencillo que el direccionamiento global.

Algunas veces se hace necesario que un emisor emita hacia varias entidades a la vez y para eso se les asigna un direccionamiento similar a todas.

Múltiplexación: Es posible multiplexar las conexiones de una capa hacia otra, es decir que de una única conexión de una capa superior, se pueden establecer varias conexiones en una capa inferior ( y al revés ).

Servicios de transmisión: Los servicios que puede prestar un protocolo son:

Prioridad: Hay mensajes ( los de control ) que deben tener prioridad respecto a otros.

Grado de servicio: Hay datos que deben de retardarse y otros acelerarse ( vídeo ).

Seguridad.

Cada protocolo funciona para un tipo determinado de sistema operativo de red:

TCP/IP => Windows 9x, Windows NT y conexión a Internet.

IPX/SPX => Novell Netware.

NetBEUI => Windows 98, Windows NT (Workstation).

El protocolo TCP/IP es el mas utilizado y es el que vamos a desarrollar a continuación.

TCP/IP (Transmisión Control Protocol / Internet Protocol) es un protocolo compatible con Windows 9x, Windows NT y para la conexión a Internet.

Este protocolo permite que se comuniquen ordenadores cercanos y lejanos, y necesita de una dirección IP para comunicarse.

El orden de transferencia de este protocolo es el siguiente:

IP de origen

IP de destino

Cabecera de Datos

Datos

La dirección IP esta compuesta por cuatro números que van desde 0 hasta el 255, el primero de ellos define el tipo de red en la que estamos, este primer numero se divide a su vez en dos:

Dirección de la RED

Dirección del HOST

Según este numero la red se divide en tres clases A, B, C.

Clase A: del 0-126

1º bit =>RED.

2º, 3º, 4º bit =>HOST.

Clase B: del 128 al 191(127 se utiliza para comprobaciones)

1º, 2º bit =>RED.

3º, 4º bit =>HOST.

Clase C: del 192 al 255.

1º, 2º, 3º bit =>RED.

4º bit =>Cada ordenador.

Fig 2. Asistente para instalar dispositivos que no son PnP

Fig 1. Aquí se instala y configura la red

Fig 3. Se seleccionan las tarjetas de red

Fig 4. Se elige el modelo concreto

Fig 6. Agrega componentes de red

Fig 5. Tarjeta instalada

Fig 7. Se selecciona adaptador

Fig. 8 se elige el protocolo

Fig 11, Mantenimiento del enlace de un adaptador concreto

Fig 10. Propiedades del adaptador

Fig 9. Enlace entre protocolo y adaptador

Fig 12. Se elige cliente para redes Microsoft

Fig 14. Aquí se encuentran todos los grupos de la red

Fig 13. El nombre del PC debe ser único