Construcción de una red de área local

SUBMODULO 1
PROGRAMA:
MODULO V
Instalación de redes de área local.
Submódulo que lo integran:

1. Construcción de una red de área local.
2. Administrar los recursos de una red.
SUBMODULO 1
Contenido o competencias a desarrollar:
Diseñar una red de área local.
Interpretar las arquitecturas de redes de computadoras.
Identificar distribuciones lógicas de las redes.
Señalar las topologías de redes.
Identificar los componentes de una red.
Definir las características de una red de área local de acuerdo a las necesidades del cliente.

Instalar una red de área local de acuerdo a las especificaciones del cliente.
Seleccionar la topología de red.
Tipos de topologías de red.
Protocolos de comunicación.
Medios físicos de transmisión.
Elaborar cables de red.


DISEÑAR UNA RED DE AREA LOCAL


Diseño de una red de área local

¿Para qué configurar una red de área local?
Cuando tiene varios equipos, puede ser conveniente conectarlos entre sí para crear una red de área local (LAN). A diferencia de lo que la gente cree, el costo por configurar una red con estas características es muy reducido.

Las siguientes son algunas de las ventajas que brinda una LAN:
· Transferencia de archivos;
· Recursos compartidos (conexión a Internet, impresoras, discos compartidos, etc.);
· Movilidad (en el caso de una red inalámbrica);
· Diálogo interactivo (principalmente cuando los equipos están conectados en forma remota);
· Juegos en red.
 
Dos tipos de red de área local

Existen dos clases principales de arquitectura de red local:

· Las redes conectadas, basadas en la tecnología Ethernet, que representan a la mayoría de las conexiones locales. Muchas veces se las denomina redes RJ45 ya que, por lo general, las redes Ethernet usan cables RJ45;
· Las redes inalámbricas, que generalmente usan la tecnología WiFi, correponden a este tipo.

 
Hardware indispensable
Para crear una red de área local RJ45 en Windows, necesitará:

· Varios equipos con el sistema operativo Windows instalado (es posible tener dos equipos con diferentes versiones de Windows en la misma red);
· Tarjetas Ethernet conectadas a un puerto ISA o PCI (con un conector RJ45) o integradas a la placa madre. Asegúrese de que los diodos de la parte posterior de la tarjeta de red, si corresponde, se enciendan cuando el equipo esté encendido y de que el cable esté conectado. También existen adaptadores de red para puertos USB, especialmente en el caso de los adaptadores de red inalámbrica;
· Los cables RJ45 en el caso de las redes conectadas;
· Un hub, dispositivo al que se pueden conectar los cables RJ45 desde diferentes equipos de la red, que no son costosos (un valor aproximado de €50), un conmutador o, como alternativa, un cable cruzado, si desea conectar sólo dos equipos.
 
Arquitectura de red
Para crear una red de área local RJ45, se recomienda que adopte una estructura conocida como configuración "en estrella": los equipos se conectan al hub mediante el cable RJ45. Un hub es un dispositivo que transfiere datos de un equipo a otro. Su elección se debe realizar en función de la cantidad de equipos conectados de modo que haya suficientes enchufes (denominados "puertos") en el hub.
En el caso de que se trate de una red extensa o una con requisitos de ancho de banda considerables, un conmutador es una opción más conveniente, ya que permite distribuir paquetes sólo a los equipos relevantes, mientras que un hub los envía en forma sistemática a todos los equipos conectados.
Así es la estructura de este tipo de red:
Si desea conectar únicamente dos equipos, puede obviar el uso del hub conectando directamente ambos equipos con un cable cruzado RJ45.

 
Arquitecturas que no deberían usarse

Aunque al principio parezcan adecuadas, las siguientes estructuras no brindan resultados favorables, a menos que los equipos tengan varias interfaces de red (varias tarjetas) y se hayan utilizado cables cruzados.



INTERPRETAR LAS ARQUITECTURAS DE REDES DE COMPUTADORAS
a 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. Estos es benéfico tanto para los usuarios de la red como para los proveedores de hardware y software.




Características de la Arquitectura


Separación de funciones
Dado que las redes separa los usuarios y los productos que se venden evolucionan con el tipo, debe haber una forma de hacer que las funciones mejoradas se adapten a la ultima. Mediante la arquitectura de red el sistema se diseña con alto grado de modularidad, de manera que los cambios se puedan hacer por pasos con un mínimo de perturbaciones.


Amplia conectividad
El objetivo de la mayoría de las redes es proveer conexión óptima entre cualquier cantidad de nodos, teniendo en consideración los niveles de seguridad que se puedan requerir.


Recursos compartidos
Mediante las arquitecturas de red se pueden compartir recursos tales como impresoras y bases de datos, y con esto a su vez se consigue que la operación de la red sea mas eficiente y económica.


Facilidad de uso.
Mediante la arquitectura de red los diseñadores pueden centra su atención en las interfaces primarias de la red y por tanto hacerlas amigables para el usuario.


Normalización.
Con la arquitectura de red se alimenta a quienes desarrollan y venden software a utilizar hardware y software normalizados. Mientras mayor es la normalización, mayor es la colectividad y menor el costo.


Administración de datos
En las arquitecturas de red se toma en cuenta la administración de los datos y la necesidad de interconectar los diferentes sistemas de administración de bases de datos.


Interfaces.
En las arquitecturas también se definen las interfaces como de persona a red, de persona y de programa a programa. De esta manera, la arquitectura combina los protocolos apropiados (los cuales se escriben como programas de computadora) y otros paquetes apropiados de software para producir una red funcional.


Aplicaciones.
En las arquitecturas de red se separan las funciones que se requieren para operar una red a partir de las aplicaciones comerciales de la organización. Se obtiene más eficiencia cuando los programadores del negocio no necesitan considerar 


IDENTIFICAR DISTRIBUCIONES LÓGICAS DE LAS REDES






DISTRIBUCIONES LÓGICAS DE LAS REDES DE
COMPUTADORAS.

Ø RED DE AREA PERSONAL (PAN)
Ø RED DE AREA LOCAL (LAN)
Ø RED DE AREA DE CAMPUS (CAN)
Ø RED DE AREA METROPOLITANA (MAN)
Ø RED DE AREA AMPLIA (WAN)

Las redes para espacios personales continúan desarrollándose hacia la tecnología del Bluetooth hacia el concepto de redes dinámicas, el cual nos permite una fácil comunicación con los dispositivos que van adheridos a nuestro cuerpo o a nuestra indumentaria, ya sea que estemos en movimiento o no, dentro del área de cobertura de nuestra red.
 PAN prevé el acercamiento de un paradigma de redes, la cual atrae el interés a los investigadores, y las industrias que quieren aprender más acerca de las soluciones avanzadas para redes, tecnologías de radio, altas transferencias de bits, nuevos patrones para celulares, y un soporte de software más sofisticado.



Una red de área local, red local o LAN (del inglés Local Area Network) es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros o con repetidores podríamos llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.
El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.




Una red de área de campus (CAN) es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un ambiente universitario. Por lo tanto, una red de área de campus es más grande que una red de área local pero más pequeña que una red de área amplia.


Una red de área metropolitana puede ser pública o privada.
Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos por la ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios por medio de su propia MAN y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos.
Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, bien en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos.


Una Red de Área Amplia (Wide Área Network o WAN, del inglés), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 Km., dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería RedIRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible). Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes.
Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan continuamente.
Normalmente la WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete conmutado. Las redes WAN pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio. Fue la aparición de los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbricas.






SEÑALAR LAS TOPOLOGIAS DE REDES

SELECCIONAR LA TOPOLOGÍA DE UNA RED


Se llama topología de una Red al patrón de conexión entre sus nodos, es decir, a la forma en que están interconectados los distintos nodos que la forman.
De este modo, existen tres tipos, que podíamos llamar "puros". Son los siguientes:
·
Estrella.
· Bus.
· Anillo


Topología en Estrella.
Esta topología se caracteriza por existir en ella un punto central, o más propiamente nodo central, al cual se conectan todos los equipos, de un modo muy similar a los radios de una rueda. La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado.
Ventajas de la topología de estrella:
· Gran facilidad de instalación.
· Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
· Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
Desventajas de la topología de estrella:
· Requiere más cable que la topología de bus.
· Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
· Se han de comprar hubs o concentradores.

Topología en Bus
En la topología en bus, al contrario que en la topología de Estrella, no existe un nodo central, si no que todos los nodos que componen la red quedan unidos entre sí linealmente, uno a continuación del otro. Esta topología permite que todas las estaciones reciban la informaciónque se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan.
Ventajas de la topología de Bus:
· Es fácil conectar nuevos nodos a la red.
· Requiere menos cable que una topología estrella.
Desventajas de la topología de Bus:
· Toda la red se caería si hubiera una ruptura en el cable principal.
· Se requieren terminadores.
· Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red "cae".
Topología en Anillo

El anillo:
 como su propio nombre indica, consiste en conectar linealmente entre sí todos los ordenadores, en un bucle cerrado. La información se transfiere en un solo sentido a través del anillo, mediante un paquete especial de datos, llamado testigo, que se transmite de un nodo a otro, hasta alcanzar el nodo destino.
Ventajas de la topología de anillo:
- Esta topología permite aumentar o disminuir el número de estaciones sin dificultad.
- Es relativamente fácil de configurar.
Desventajas de la topología de anillo:
- La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa.
conmutador que está conectado a una estación de trabajo Unix, la cual tiene salida a Internet a través de un enrutador.

La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los modos que conforman una red para comunicarse. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.
La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.
Tipos de arquitecturas

· Redes de araña
La topología en estrella reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en la topología estrella este concentrador central reenvía todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red, algunas veces incluso al nodo que lo envió. Todos los nodos periféricos se pueden comunicar con los demás transmitiendo o recibiendo del nodo central solamente. Un fallo en la línea de conexión de cualquier nodo con el nodo central provocaría el aislamiento de ese nodo respecto a los demás, pero el resto de sistemas permanecería intacto. El tipo de concentrador hub se utiliza en esta topología, aunque ya es muy obsoleto; se suele usar comúnmente un switch.

La desventaja radica en la carga que recae sobre el nodo central. La cantidad de tráfico que deberá soportar es grande y aumentará conforme vayamos agregando más nodos periféricos, lo que la hace poco recomendable para redes de gran tamaño. Además, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red. Esto último conlleva también una mayor vulnerabilidad de la red, en su conjunto, ante ataques.
Si el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capaz de tolerar un eco de su transmisión. Una red, en estrella activa, tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.
·
Una topología en árbol
 (También conocida como topología jerárquica) puede ser vista como una colección de redes en estrella ordenadas en una jerarquía. Éste árbol tiene nodos periféricos individuales (por ejemplo hojas) que requieren transmitir a y recibir de otro nodo solamente y no necesitan actuar como repetidores o regeneradores. Al contrario que en las redes en estrella, la función del nodo central se puede distribuir.

Como en las redes en estrella convencionales, los nodos individuales pueden quedar aislados de la red por un fallo puntual en la ruta de conexión del nodo. Si falla un enlace que conecta con un nodo hoja, ese nodo hoja queda aislado; si falla un enlace con un nodo que no sea hoja, la sección entera queda aislada del resto.

Para aliviar la cantidad de tráfico de red que se necesita para retransmitir en su totalidad, a todos los nodos, se desarrollaron nodos centrales más avanzados que permiten mantener un listado de las identidades de los diferentes sistemas conectados a la red. Éstos switches de red "aprenderían" cómo es la estructura de la red transmitiendo paquetes de datos a todos los nodos y luego observando de dónde vienen los paquetes respuesta.





IDENTIFICAR LOS COMPONENTES DE UNA RED


COMPONENTES DE UNA RED

Una red de computadoras está conectada tanto por hardware como por software. El hardware incluye tanto las tarjetas de interfaz de red como los cables que las unen, y el software incluye los controladores (programas que se utilizan para gestionar los dispositivos y el sistema operativo de red que gestiona la red. A continuación se listan los componentes:

- Servidor.
- Estaciones de trabajo.
- Placas de interfaz de red (NIC).
- Recursos periféricos y compartidos.

Componentes de una red

Servidor: este ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.

Estaciones de Trabajo: Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones de trabajos sin discos.

Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta.

Sistema de Cableado: El sistema de la red está constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo.

Recursos y Periféricos Compartidos: Entre los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.
Definir las características de una red de área local de acuerdo alas necesidades del cliente.

Una red de área local, red local o LAN (del inglés local area network) es la interconexión de una o varias computadoras y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.
El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.




Características importantes
§ Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
§ Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
§ Extensión máxima no superior a 3 km (una FDDI puede llegar a 200 km).
§ Uso de un medio de comunicación privado.
§ La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica).
§ La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software.
§ Gran variedad y número de dispositivos conectados.
§ Posibilidad de conexión con otras redes.
§ Limitante de 100 m, puede llegar a más si se usan repetidores.



1. CARACTERISTICAS DE UNA RED DE AREA LOCAL (LAN)

2. Una red es lo que conecta a los ordenadores en un área relativamente pequeña
3. Red de área local o LAN es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información. Las redes LAN se pueden conectar entre ellas a través de líneas telefónicas y ondas de radio. Su extensión es limitada a un entorno máximo de 200m .Las estaciones de trabajo y los ordenadores personales en oficinas normalmente están conectados en una red LAN.
4. tipos Ethernet es un estándar de redes de computadoras de área local con acceso al medio por contienda CSMA/CD. El nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.
5. Token RingToken Ring es una arquitectura de red desarrollada por IBM en los años 1970 con topología lógica en anillo y técnica de acceso de paso de testigo. Token Ring se recoge en el estándar IEEE 802.5. En desuso por la popularización de Ethernet; actualmente no es empleada en diseños de redes.
6. Arc Net desarrollado por Datapoint Corporation que utiliza una técnica de acceso de paso de testigo como el Token Ring. La topología física es en forma de estrella mientras que la tipología lógica es en forma de anillo, utilizando cable coaxial y hubs pasivos (hasta 4 conexiones) o activos.
7. CONCLUSION DE RED DE AREA LOCAL
Son un conjunto de elementos que configuran una red de comunicación que facilita la transmisión de bits entre un dispositivo y otro. A la red pueden conectarse dispositivos de todo tipo tales como computadoras, terminales, periféricos, sensores, aparatos telefónicos, equipos facsímil, etc. Cabe destacar el carácter privado de una red local que, generalmente, no necesita otros medios de comunicación suministrados por empresas o redes de comunicación.
8. Características importantes Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido. Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps. Extensión máxima no superior a 3 km (una FDDI puede llegar a 200 km) Uso de un medio de comunicación privado La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica) La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software Gran variedad y número de dispositivos conectados Posibilidad de conexión con otras redes Limitante de 100 m Las características más representativas de una red de área local son las siguientes: Alcance. Velocidad de transmisión Conectividad Propiedad Privada. Fiabilidad. Compartición de recursos.
9. Componentes Servidor: Son aquellos ordenadores que van a compartir sus recursos hardware y software con los demás equipos de la red. Estación de trabajo: los ordenadores que toman el papel de estaciones de trabajo aprovechan o tienen a su disposición los recursos que ofrece la red así como los servicios que proporcionan los Servidores a los cuales pueden acceder. Gateways o pasarelas: es un hardware y software que permite las comunicaciones entre la red local y grandes ordenadores (mainframes).Bridges o puentes: es un hardware y software que permite que se conecten dos redes locales entre sí. Tarjeta de red: también se denominan NIC (Network Interface Card). Básicamente realiza la función de intermediario entre el ordenador y la red de comunicación. El medio: constituido por el cableado y los conectores que enlazan los componentes de la red. Concentradores de cableado: una LAN en bus usa solamente tarjetas de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas, además de los conectores, sin embargo este método complica el mantenimiento de la red ya que si falla alguna conexión toda la red deja de funcionar.
10. Existen dos tipos de concentradores de cableado: Concentradores pasivos: actúan como un simple concentrador cuya función principal consiste en interconectar toda la red. Concentradores activos: además de su función básica de concentrador también amplifican y regeneran las señales recibidas antes de ser enviadas. Los concentradores de cableado tienen dos tipos de conexiones: para las estaciones y para unirse a otros concentradores y así aumentar el tamaño de la red.
11. Las ventajas más significativas que proporcionan las redes de área local son: Recursos compartidos. Los dispositivos conectados a la red comparten datos, aplicaciones, periféricos y elementos de comunicación. Conectividad a nivel local. Los distintos equipos que integran la red se encuentran conectados entre sí con posibilidades de comunicación. Proceso distribuido. Las redes de área local permiten el trabajo distribuido, es decir, cada equipo puede trabajar independientemente o cooperativamente con el resto. Flexibilidad. Una red local puede adaptarse al crecimiento cuantitativo referido al número de equipos conectados, así como adaptarse a cambios cualitativos de tipo tecnológico. Disponibilidad y fiabilidad. Un sistema distribuido de computadoras conectadas en red local es inherentemente más fiable que un sistema centralizado. Cableado estructurado. Estas redes por sus cableados y conexiones, facilitan mucho la movilidad de los puestos de trabajo de un lugar a otro Optimización. Las redes de área local permiten la máxima flexibilidad en la utilización de recursos, estén estos en la computadora central, el procesador departamental o la estación de trabajo, facilitando, por tanto, la optimización del coeficiente prestaciones/precio del sistema. Menos infraestructura. Instalación sencilla.
12. Entre las desventajas frente a un único sistema multiusuario se pueden citar las siguientes: Interoperatividad. La carencia de estándares bien definidos entre los datos que producen las aplicaciones, hace que una red local no garantice que dos dispositivos conectados a ella, funcionen correctamente entre sí al comunicar aplicaciones de distinta naturaleza. Por ejemplo, si dos equipos trabajan con distintos procesadores de texto y pretenden transmitirse archivos de texto, posiblemente será necesario algún tipo de conversión. Por la naturaleza distribuida de una red local, la gestión de la red en cuanto a control de accesos, rendimientos y fiabilidad es más compleja. Integridad, seguridad y privacidad de la información. En todo sistema distribuido pueden surgir problemas de este tipo. El estado actual del hardware y software de redes de área local hace que las desventajas expuestas puedan paliarse mediante el empleo de las técnicas adecuadas, normalmente realizadas por programas de comunicaciones, gestión de red y seguridad. Menor capacidad de transmisión. Poco evolucionada y falta de estandarización. Coste de los equipos asociados elevado.