Semana 1 Introduccion a las Redes y Conectividad

Ciclo I: Sesión 1

Al finalizar la sesión I el alumno estará en condiciones de: 1. Identificar que es una red de computadoras, sus beneficios y los tipos de redes que existen de acuerdo a su cobertura. 2. Tener los conceptos básicos para comprender las redes de área local así como las de área extensa y contar con un enfoque independiente de la tecnología, lo que le permitirá comprender al alumno la estructura y funcionamiento de las redes de computadora. 3. Lograr que el alumno maneje los conceptos de arquitectura, servidores, transmisión de datos y pueda enlazarlos con la realidad. 4. Motivar a los alumnos en un nuevo campo de estudio y trabajo como es el Networking.

El origen de las redes hay que buscarlo en la Universidad de Hawai, donde se desarrollo, en los años setenta, el Método de Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, CSMA/CD (Carrier Sense and Multiple Access with Collition Detection), utilizado actualmente por Ethernet. Este método surgió ante la necesidad de implementar en las islas Hawai un sistema de comunicaciones basado en la transmisión de datos por radio, que se llamó Aloha, y permite que todos los dispositivos puedan acceder al mismo medio, aunque sólo puede existir un único emisor en cada instante. Con ello todos los sistemas pueden actuar como receptores de forma simultánea, pero la información debe ser transmitida por turnos.

El centro de investigaciones PARC (Palo Alto Research Center) de la Xerox Corporation desarrolló el primer sistema Ethernet experimental en los años 70, que posteriormente sirvió como base de la especificación 802.3 publicada en 1980 por el Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE). Se entiende por protocolo el conjunto de normas o reglas necesarias para poder establecer la comunicación entre los ordenadores o hosts de una red. Un protocolo puede descomponerse en niveles lógicos o capas denominados layers.

El comité 802 del IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) es el encargado del desarrollo de los protocolos estándares basados en el modelo de referencia ISO (International Standards Organization. En la actualidad las redes evolucionan a una velocidad significativa. Constantemente aparecen nuevos protocolos, aplicaciones y dispositivos que mejoran las comunicaciones en diferentes niveles.

Es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios. También llamada red de ordenadores o red de comunicaciones de datos.  Una red es un conjunto de ordenadores conectados entre si, que pueden comunicarse para compartir datos y recursos sin importar la localización física de los distintos dispositivos.  A través de una red se pueden ejecutar procesos en otro ordenador o acceder a sus ficheros, enviar mensajes, compartir programas, entre otros.

Los equipos informáticos necesitan de una determinada tecnología que forme una red. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información a distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el costo general de estas acciones en su conjunto.

Según las necesidades:  Se deben seleccionar los elementos adecuados para poder completar el sistema.  El alcance de una red hace referencia a su tamaño geográfico.  El tamaño de una red puede variar desde unos pocos equipos en una oficina hasta miles de equipos conectados a través de grandes distancias.

Compartir los recursos informáticos de Hardware y Software. Lograr una alta confiabilidad de los datos y programas. Facilidad de crecimiento de acuerdo a la demanda. Ahorrar Dinero.

 Comunicación rápida entre usuarios locales o remotos (Archivos, Correo Electrónico, Agenda Personal, Citas, Reuniones, etc.).  Acceso a información remota (WWW), Internet.  Comunicación de persona a persona (Videoconferencias).  Entretenimiento interactivo (video bajo demanda y juegos en red).

   

Rapidez en la adquisición de datos. Estandarización de Aplicaciones. Eficiente Comunicación. Disminución de costos, al compartir programas, datos y periféricos.

El alcance determina el diseño de la red y los componentes físicos utilizados en su construcción. Existen tres tipos generales de alcance de una red: • Redes de área Local • Redes de área Metropolitana • Redes de área Extensa

RED DE AREA LOCAL (LAN) Una red de área local LAN (Local Área Network) conecta equipos ubicados cerca unos de otros. Por ejemplo, dos equipos conectados en una oficina o dos edificios conectados mediante un cable de alta velocidad pueden considerarse una LAN. Una red corporativa que incluya varios edificios adyacentes también puede considerarse una LAN. RED DE AREA METROPOLITANA (MAN) Una red de área Metropolitana MAN (Metropolitan Área Network) conecta varias redes locales (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica extensa, proporcionando capacidad de integración de multiplex servicios mediante la transmisión de datos, voz y video, sobre medios de transmisión tales como fibra Óptica y par trenzado. RED DE AREA EXTENSA (WAN) Una red de área extensa WAN (Wide Area Networking) conecta varios equipos que se encuentran a gran distancia entre sí. Por ejemplo, dos o más equipos conectados en lugares opuestos del mundo pueden formar una WAN. Una WAN puede estar formada por varias LANs interconectadas. Por ejemplo: Internet.

La arquitectura cliente-servidor es un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas se reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los demandantes, llamados clientes. Un cliente realiza peticiones a otro programa, el servidor, quien le da respuesta. Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora, aunque es más ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras.

Algunos ejemplos de aplicaciones computacionales que usen el modelo cliente-servidor son el Correo electrónico, un Servidor de impresión y la World Wide Web.

Un servidor de archivos es un tipo de servidor que almacena y distribuye diferentes tipos de archivos entre los clientes de una red de ordenadores. Su función es permitir a otros nodos el acceso remoto a los archivos que almacena o sobre los que tiene acceso.

En principio, cualquier ordenador conectado a una red, del software apropiado, puede funcionar como servidor de archivos.

dotado

Desde el punto de vista del cliente de un servidor de archivos, la localización de los archivos compartidos es transparente, es decir, en la práctica no hay diferencias perceptibles si un archivo está almacenado en un servidor de archivos remoto o en el disco de la propia máquina.

Los protocolos que suelen emplearse en las transferencias de los archivos son:  FTP (multiplataforma)  SMB/CIFS (Windows, Samba en Unix)  NFS (Unix)

Un Servidor de Impresión (Print Server) es un concentrador, o más bien un servidor, que conecta una impresora a red, para que cualquier PC pueda acceder a ella e imprimir trabajos, sin depender de otro PC para poder utilizarla, como es el caso de las impresoras compartidas. Actualmente existen servidores de impresora para interfaz paralela, USB o impresoras de red.

Un servidor de comunicación es una combinación de hardware y software que permite el acceso remoto a herramientas o información que generalmente residen en una red de dispositivos. Los servidores de comunicación también son llamados servidores de acceso remoto o, Remote Access Server/Service (RAS).

Un servidor web o servidor HTTP es un programa informático que procesa una aplicación del lado del servidor, realizando conexiones bidireccionales y/o unidireccionales y síncronas o asíncronas con el cliente y generando o cediendo una respuesta en cualquier lenguaje o Aplicación del lado del cliente. El código recibido por el cliente suele ser compilado y ejecutado por un navegador web.

Para la transmisión de todos estos datos suele utilizarse algún protocolo. Generalmente se usa el protocolo HTTP: HyperText Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de hipertexto) para estas comunicaciones, perteneciente a la capa de aplicación del modelo OSI. El término también se emplea para referirse al ordenador que ejecuta el programa.

FTP (siglas en inglés de File Transfer Protocol, 'Protocolo de Transferencia de Archivos') en informática, es un protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP (Transmission Control Protocol), basado en la arquitectura cliente-servidor. Desde un equipo cliente se puede conectar a un servidor para descargar archivos desde él o para enviarle archivos, independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo. Un servidor FTP es un programa especial que se ejecuta en un equipo servidor normalmente conectado a Internet (aunque puede estar conectado a otros tipos de redes, LAN, MAN, etc.). Su función es permitir el intercambio de datos entre diferentes servidores/ordenadores. Las aplicaciones más comunes de los servidores FTP suelen ser el alojamiento web, en el que sus clientes utilizan el servicio para subir sus páginas web y sus archivos correspondientes; o como servidor de backup (copia de seguridad) de los archivos importantes que pueda tener una empresa. Para ello, existen protocolos de comunicación FTP para que los datos se transmitan cifrados, como el SFTP (Secure File Transfer Protocol).

Observamos que intervienen tres elementos:

El servidor FTP, donde subiremos / descargaremos los archivos. Usuario 1, es el usuario que en este ejemplo, sube un archivo al servidor FTP. Usuario 2, es el usuario que en este ejemplo, se descarga el archivo subido por el usuario 1 y a continuación sube otro archivo.

 Un servidor proxy es un equipo intermediario situado entre el sistema del usuario e Internet. Puede utilizarse para registrar el uso de Internet y también para bloquear el acceso a una sede Web. El servidor de seguridad del servidor proxy bloquea algunas sedes o páginas Web por diversas razones.  Un servidor proxy o también llamado caché web, es un equipo dentro de la red que recibe solicitudes HTTP en nombre de un servidor web de origen. La caché consiste en almacenar los objetos que han sido solicitados por el cliente recientemente.  Cualquier navegador que usemos, podemos configurarlo de modo que todas las solicitudes HTTP se dirijan primero al caché web para obtener más rápidamente los objetos, sin necesidad de salir a internet.

Imaginemos que abrimos una página web, lo primero que hace el navegador es establecer una conexión TCP con el servidor proxy y envía una solicitud HTTP para el objeto almacenado en dicho servidor proxy.

A continuación, el servidor proxy (o caché web) comprueba si tiene una copia del objeto o archivo que queremos recibir, si la tiene, la caché web devuelve el objeto pedido rápidamente. Si no tiene dicho objeto, la caché web abre una conexión TCP con el servidor de origen para pedirle el objeto, después de pedirlo lo almacena y envía una copia al cliente primero que lo ha solicitado.

Servidores Proxy:

Funcionan como cortafuegos y como filtro de contenidos. Son un mecanismo de seguridad implementado por el ISP o los administradores de la red en un entorno de Intranet para desactivar el acceso o filtrar las solicitudes de contenido para ciertas sedes web consideradas ofensivas o dañinas para la red y los usuarios. Mejoran el rendimiento. Guardan en la antememoria las páginas web a las que acceden los sistemas de la red durante un cierto tiempo. Cuando un sistema solicita la misma página web, el servidor proxy utiliza la información guardada en la memoria caché en lugar de recuperarla del proveedor de contenidos. De esta forma, se accede con más rapidez a las páginas Web.