Redes




En este apartado vamos a evidenciar los aprendizajes adquiridos del contenido programático de REDES DE COMPUTADORES
Mi concepto sobre red: Para mi una red es una conexión que tienen varios ordenadores, hay varias formas de hacer una red ya sea alambrica o inalámbrica, también algo que se toma en cuenta es que comparten recursos todo con la intención de ahorrar.
Red de computadores: Una red de computadores consiste en la conexión de dos o mas computadores que comparten recursos .
Tipos de redes:
-Local Area Network (LAN´s): Las computadoras estan geográficamente cerca,(es decir. en el mismo edificio)
-Wide Area Networks (WAN´s): las computadora están mas alejada y están conectadas por lineas telefónicas u ondas de radio. Consta de dos o mas Lans. Estan conectadas generalmente atraves de redes publicas como lineas telefónicas, satélites o leased lines ( conexiones usadas por empresas para conectar sus oficinas que están geográficamente distantes). La WAN mas conocida es Internet
-Campus- Area Networks (CAN´s): Las computadoras están conectadas en un área geográficamente limitada tales como un campus o una base militar
-Metropolitan-Area Networks (MAN´s): una red diseñada para un pueblo o ciudad
-Home-Area Networks (HAN´s): una red casera que conecta diferentes dispositivos digitales.

Características:
-Topología: El arreglo geométrica de un sistema de computadoras. Topologías comunes son : bus, estrella anillo, estrella.
-Protocolo: Define un conjunto común de reglas y señales sobre una red que las computadoras usan para comunicarse. protocolos mas comunes son : Ethernet, Token-ring.
-Arquitecturas: Se refiere a la combinación de Hardware y software que definen sus perfiles de funcionamiento. punto a punto y cliente/Servidor.
Otros términos importantes son:
-Nodos: Cada una de las computadoras en una red.
-Servidores: Las computadoras y dispositivos que tienen recursos para un red.

Topología:
es la forma en que el sistemas de comunicación esta organizado puede ser desde un punto de vista físico o lógico.
Topología bus: Es una arquitectura lineal en la cual las transmisiones desde cualquier punto de la red se propagan a través del medio por lo tanto los datos son recibidos por todos los dispositivos.
-El estandar ethernet 802.3 de la IEEE implementa esta topología, siendo una de las 3 mas usadas.
-Estas redes son relativamente fáciles de instalar y baratas.
-Una falla en cualquier segmento del cable principal significa que el segmento completo deja de funcionar.
Topologia de anillo: Es una arquitectura en el cual todos los dispositivos están conectados el uno al otro en forma de un ciclo o anillo cerrado ,de tal forma que cada dispositivo esta conectado directamente a otros dispositivos (Uno a cada lado) Las redes token ring/IEEE 802.5 y FDDI implementan una topología de anillo.
Topologias de estrella: Todos los puntos finales sobre la red están conectados a través de lineas dedicadas a uno solo llamado Hub o Switch
La principal ventaja de este tipo de red se cae, solo afectara a los nodos en ese extremo
Topologia de árbol: Tiene una arquitectura idéntica a la de BUS, excepto que en esta topología pueden hacerse ramificaciones con múltiples nodos.
Topologia de malla: Los dispositivos están conectados con muchas interconexiones redundantes entre nodos, En una topología de maya real, cada nodo tiene una conexión a cada nodo de la red.

Dispositivos de Redes
Rack: Un Rack no es un dispositivo de red, un rack es un gabinete, un soporte metalico destinado a alojar equipamento electronico,informativo y de comunicaciones.
Patchera: Es un elemento pasivo que se encuentra en el armario del cableado. permite organizar el sistema de cableado.
De manera que la conexion de cableado termina en la parte de aytras de patchera. y en la parte delantera se conecta un patch cord (Cable utpcorto) hacia el dispositivo  (sea un hub, switch, etc)
Dominio de colision: Se da cuando un grupo de dispositivos se encuentran conectados al mismo medio fisico, es decir se conectan al mismo tiempo, podrian generar una colision, lo cual se produce por uso inadecuando de recursos y de ancho de banda.



Dominio de Broadcast Se da cuando un grupo de dispositivos de la red envian y reciben mensajes de difusion entre ellos. Lo cual provoca un bajo rendimiento en la red.
Repetidor: Un repetidor une dos segmentos del mismo tipo de ted sin embargo, los cables que une pueden ser diferentes, por ejemplo coaxial y fibra optica.

 Se encarga de amplofocar, regenerar y retemporizar la señal.

No entiende de formatos, copia cualquier señal electrica.  (Ruido e interferencias tambien)
No filtra trafico de Red.

Hub: Es un dispositivo que actua como punto de conexion central entre los nodos que componen una red. topologia fisica en estrela pero logica de bus.
Los equipos conectados al gub son miembros de un mismo segmewnto de red y comparten el ancho de banda del hub para sus comunicaciones.
Son repetidores multiples: interconectan varios dispositivos en forma economica y sencilla.
Ventaja: aumenta la confiabilidad de la red, ya que si cualquier cable falla no afecta la red.
Desventaja: Trasmite por difusion. Colisiones.

Hay dos tipos de Hubs:
Pasivos: En este caso no regeneran la señal, limitandose a interconectar los equipos.
Activos: Realizan la regeneracion de la señal que reciben antes de ser enviada.

Su Funcionamiento: Cuando un equipo envia un mensaje, los datos llegan al hub y este los regenera (si es un concentrador actrivo)  y los retransmite a todos los puertos, excepto eal puerto que emite el mensaje.

El hub no divide dominios de colision, ni dominios de broadcast.
Bridge: Los puentes son dispositivos que se pueden conectar varias LAN entre si. Generalmente conectan LAN con identicos protocolos de capa fisica y de acceso al medio (MAC)
Deben tener una memoria temporar para albergar las tramas a intercambiar de LAN
Mantienen una tabla de direcciones fisicas MAC para saber que tramas van a una LAN y que otras van a otra LAN.
Desde el punto de vista de cada estacion, Todas las demas estaciones estan en su misma LAN es el encargado de encaminar las tramas.
Puente: Las funciones de un puente son:
Dividir una red de area local en dos redes de menor tamaño. cuando una red de area locacl se hace demasiado grande, en cuanto a numero de nodos, debe ser dividida para que su rendimiento sea mejor
Interconectar redes de area local, pudiendo tener protocolos de nivel de enlace o medios de transmision distintos. como puede ser la interconexion de una red inalambrica a una de cable o una red Ethernet a otra Token Ring.
Controlar las tramas defectuosas.
Funcionamiento:
El puente entrara en funcionamiento, pasando la informacion, solo cuando el nodo de un segmento envie informacion al ndodo del segmento al otro lado del puente.
cada puente va almacenando en memoria una tabla de direcciones MAC asignada a cada uno de sus partes de esta manera , cuando llega una trama, comprueba la direccion MAc, la compara con el " mapa" que posee en memoria y la envia por el puerto adecuado.
Ventajas :
-Cuando se conectan varias LAN con puentes, el fallo en una LAN no imlica el fallo en la otra.
-Varias LAn pequeñas tienen mayores prestaciones que una grande, Reduce el dominio de colosion.
-Las longitudes de cableado son menores.
-Cuando hay dos LAN SEparadas geograficamente, es mas sencillo y barato conectarlas con una puente que usar cable coaxial.
-Divide el dominio de colision, pero no el dominio de broadcast.



Switch:
Es un dispositivo que permite la interconexion de computadoras entre si.
Tambien permite segmentar una red para aumentar su rendimiento a nivel de enlace.
A diferencia de los puentes, solo permite conectar redes que utilicen los mismos protocolos a
nivel fisico y de enlace.
Filtran y dirigen tramaas entre los segmenetos de la ted de area local proporcionando un ancho de banda dedicado.
Conoce los dispositivos que tienen conecados a cada uno de sus puertos.
Cuando se enchufa no conoce las direcciones de los disposivos de sus puertosm, las aprende a medida que circula informacion a trave de el.
Un switch divide el dominio de colosiones tiene tantos dominios de colision como bocas posea.
Un switch no divide el dominio de broadcast ya que la red segmentada se ve como una sola.

Router : Hardware o softtware que permite interconectar redes entre si.
Como funciona a anivel de red los protocolos de comunicacion en los niveles superiorres, a ambos lados del router deben ser iguales.
Toma decisiones logicas con respecto a la mejor ruta para el envio de datos a traves de una red interconectada.
Comparte informacion con otros enrutadores.
Divide el dominio de Broadcast.
Funcionamiento: Al recivir un paquete, debe extraer de este la direccion del destinario y decidir cual es la mejor ruta , a partir del algoritmo y tabla de enrutamiento que utilice.

Gateway:
Actua como traductor entre sistemas que no utilizan los mismos protocolos de comunicaciones, formatos de estructuras de datos, lenguajes y/o arquitecturas
Se utilizan cuando las redes son completamente distintas; por ejemoki una red Novell con una red con arquitecturas SNA o TCP/IP.
Es decir la pasarela es un traductor.
Normalmente una Gateway se diseña utilizando un ordenador personal dedicado con varias tarjetas de red y programas de conversión y comunicación.
Debe tener la capacidad suficiente para acoplar velocidades entre las líneas, realizar conversiones de protocolo y optimizar la ocupación de las redes.
Comunicacion de datos.
Transferencia de datos de un nodo a otro, a traves de canales de comunicacion.
La comunicacion de datos se basa en los dispositivos de entradas/salida del ordenador.
Elementos para la comunicacion de datos:
    Ente emisor (nodo)
    Enter receptor (nodo)
    Medios o canales de comunicacion.
    Protocolos de comunicacion
    Mensaje
    Dispistivos de comunicacion
    Operador.  
 Entes emisores y/o Receptores. Son los ordenadores o dispositivos perifericos que envian o reciben datos. son los nodos de la red.
Para poder comunicarse, cada nodo debe tener instalada una tarjeta NIC comunmente llamada "Tarjeta de Red".


Medios o canales de comunicacion
Un canal puede ser un medio fisico( cable) o una medio inalambrico (Frecuencia de radio especifica)
La selecccion de un canal depende de :
Condiciones de la instalacion.
Volumen de bits transportados por unidad de tiempo.
Distancia que pueden recorrer los datos sin sufrir atenuacion.
Costos


Medios fisicos:
Cable de cobre: se compone de 2 o mas pared de "hilos" trenzados, aislados entre si.
En cada par un hilo transporta la señal y el otro es la "tierra".

Existen 2 tipos:


BLindados (Stp: Shield twisted pair).
NO blindados (UTP=: unshield twisted pair)

Ejemplos : Cables telefomicos.

Cable coaxial:
Se compone de un nucleo interno de cobre rodeado de aislamiento plastico, luego un blindaje o malla de cobre  y en la parte mas externa, otra cubierta plastica.
El blindaje o malla de cobre evita interferencias electricas
Ejemplos: Antena de Television.
Fibra optica.:
Compuesto por un nucleo de fibra de vidrio, rodeado de malla sintetica y recubrimiento internos y externos.
Los datos se transpoan a traves de pulsos de luz a lo largo de la fibra de vidrio.
Ejemplo: Troncal de distribucionm (Backbone) Para señal de TV por cable.
Medios inalambricos:

Microondas
Transimision a traves de ondas de radio de alta frecuencia (En el rango de 1 a 30 GHz)
Requiere una estacionn repetidora cada 20 milla debido a la curvatura de la tierra.
Puede ser utilizada para comunicaciones satelitales.
Satélites:
Dispositivo ebn orbita, que actua como estacion retransmisora.
El satelite recibe señales enbiadas desde una estacion en tierra, las amplifica y retransmite en diferente frecuencia a otra estacion en tierra.

Infrarrojos:
Usa LEDs y fotodiodods para transmitir datos entre ordenadores
La señal se recoge a traves de pequeños receptores en linea recta con el emisor a traves del reflejo en paredes o techos.
Se usan para soluciones de corta distancia, ya que las condiciones atmosfericas interfieren con la señal.
Ejemplo: Control remoto de la TV.

Definiciones:

Banda ancha:
Es la capacidad de transmision de un canal de comuinicacion.
La unidad de medida es bits por segundo y sus multiplos Kps, Mbps, Gbps.
Tambien se expresa frecuentemente en es por segundo y sus multiplos kBps, MBps, GBps).
A mayor ancho de banda, mayor cantidad de informacion se transmite por unidad de tiempo y como consecuencia, el proceso de comunicacion de datos es mas rapido.


Protocolos de comunicación


Es el conjunto de reglas, normas y procedimientos que garantizan la integridad y correcta secuencia de los datos transmitidos.

Asegura que todos los nodos de una red informatica, emiten y recibben datos organizados en la misma forma.
Es similar a  la gramtica de un idioma: Asegura que lo que se comunica es comprensible y que se puede indentificar los errores.
Ejemplo: Protocolo TCP/IP. Todo par de computadoras conectadas a internet, deben de seguir las normas del protocolo TCP/IP, para intercambiar datos.

Funciones:

Establecer que un nodo esta listo para comuncarse.
Verficar y recuperar errores.
Numera los mensajes, para comprobar que llegan enn la secuencia correcta.
Controlar el destino de los mensajes.
Decidir que elemento emitir y cual recibir.

Mensaje.

Es el conjunto de datos que se envia y reciben.
En una red , el mensaje se ransmite a traves "paquetes"
Un paquete es una agrupacion logica de informacion que inclute las informacion de control y (generalmente) los datos del usuari, el esquema logico de agrupacion obedece a un protocolo de comunicacion.
Ejemplo: estructura de un paquete.
Indicador de incicio, Direccion, control, datos de usuario, FCS y Indicador de Fin.

GCS: Frame Check Sequence: Secuencia de comprobacion de estructura.


Dispositivos de comunicacion:


Equipos electronicos especialmente diseñados para posibilitar, Facilitar o mejorar la conexion a redes informaticas.
Hacen uso de diversas tecnologias y se incorporan a las redes informaticas con diferentes objetivos.
Algunos de ellos son:

-Modem
-Hub
-Switch
-Router
-Bridge
-Gateway

Tipos de señal: Analogica.

Se caracteriza por ser una señal continua. se representa graficamente como una ola.
Puede ser transmitida por medios fisicos o inalambricos se utilizan en sistemas como telefonía, radio y television.

Tipo de señal: Digital.

Se caracteriza por ser una señal discreta: solo toma los valores de 1 y 0.
Es una señal que puede sert transmitida solo a traves de medios fisicos es la utilizada entre sistemas de ordenadores


Clasificacion de las redes informaticas


Las redes informaticas se clasigican de acuerdo a diversos criterios
Algunos de ellos son:

Extension geografica
Topologia
Relaciones logicas.
Clasificacion de las redes informaticas segun las relaciones logicas entre sus nodos.

Redes cliente-servidor

Los servidores se clasifican de acuerdo a su uso.
Algunos ejemplos son :

Servidores de archivos.
Servidor de  correo electronico.
Servidor de web.
Servidor de aplicaciones.
Servidor de impresion.

Clasificación de las redes informáticas: Según las relaciones loficas entre sus nodos.

Redes igual a igual.
Todos los nodos de la red tienen relaciones equivalentes  tipos similares de software.


Normalmente cada nodo tiene acceso, po r lo menos, a algunos de los recursos en todos los demas nodos.

La relación no es jerárquica.

Cableado Estructurado


concepto:

Es el cableado de un edificio o una serie de edificios que permite interconectar equipos activos, de diferentes o igual tecnología permitiendo la integración de los diferentes servicios que dependen del tendido de cables como datos, telefonía, control, etc.

El objetivo fundamental es cubrir las necesidades de los usuarios durante la vida util del edificio sin necesidad de realizar mas tendido de cables.

Organismos

ANSI: American National standars Institute:

Organización privada sin fines de lucro fundada en 1918, la cual administra y coordina el sistema de estandarizancioin voluntaria del sector privado de los  Estados Unidos.

EIA: Electronics Industry Association:

Fundada en 1924. Desarrolla normas y publicaciones sobre las principales áreas técnicas: Los componentes electrónicos, electrónica del consumidor , información electrónica y telecomunicaciones.


TIA: Telecommunications Industry Association:

Fundada en 1985 despues del rompimiento de monopolio de AT&T. Desarolla normasde cableado industrial voluntario para muchos productos de las telecomunicaciones y tienemas de 70 normas preestablecidas .


ISO: International StandarsOrganization:

Organización no gubernamental crada en 1947 a nivel mundial, de cuerpos de normas nacionales, con mas de 140 países.

IEEE: Instituto ingenieros Eléctricos y de Electrónica

Principalmente responsable por las especificaciones de redes de area local como 802.3 Ethernet 802.5  Token Ring. Atm y las normas de gigabit Ethernet.

Normas:

ANSI/TIA/EIA-568-B

CAbleado de Telecomunicaciones en edificio
Comerciales (como instalar el cableado)

-TIA/EIA 568-B1 Requerimientos Generales
-TIA/EIA 568-B2 Componentes de cableado mediante par trenzado Balanceado
-TIA/EIA 5368-B3 Componentes de cableado, Fibra optica

ANSI/TIAEIA-569-A

Normas de recorridos y espacios de telecomunicaciones enedificios comerciales/Como enrutar el cableado)

ANSI/TIA/EIA-570-A
Normas de infrestructura residencial de comunicaciones

ANSI/TIA/EIA-606-A

Normas de administracion de infraestructura de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales

ANSI/TIA/EIA-607

Trquerimiento para instalaciones de sistema de puesta a tierra de Telecomunicaciones en edificios comerciales

ANSI/TIA/EIA-758

Norma cliuente propietario de cableado de planta externa de Telecomunicaciones.


Actividad_C_Resistivos


https://drive.google.com/file/d/0B3Bi1WIwqcVdbEdlVm9tUEtwTk0/view?usp=sharing

Introducion a la Electricidad


Para entender la electricidad y la electrónica se debe conocer la estructura de la materia; los fenomenos electricos y electronicos se deben a los movimientos de particulas diminutas dentro de los materiales conocidas como atomos


Átomo




El atomo es la particula mas pequeña de un elemento que conserva las caracteristicas propias de estas.

En cualquier atomo el numero de protones es igual al total de electrones

Fuerza de atracion y Fuerza de repulsión: 
Entre un Proton (Particula que esta en el centro del atomo) y un electron (Particula que gira alrededor del centro entonces habria una fuerza de atracion. entre dos protones y dos electrones la fuerza seria de repulsión.


Carga eléctrica:

Tanto protones como electrones tienen una propiedad que se llaman N que se llaman carga eléctrica. como la propiedad especial de un proton como la propiedad especial de un neutron es distinta como la propiedad especial de un electrón. El proton tendrá una carga eléctrica positiva y el electrón una carga electrica negativa.

Por lo tanto las cargas del mismo signo se repelan y cargas de signos contrarios se atraen.

Atomo Neutro.

En estado normal, un atomo tiene una cantidad total de electrones  igual a la de protones.

En estas condiciones el estado del atomo se dice que es neutro y no sera capaz de traer ni repeler a un electrón o proton colocado en sus inmenciones.

Átomo con Carga 

Si a un átomo en estado neutro le quitamos cierto numero de electrones, sera capaz de atrer un electrón colocado en sus cercanías, porque al tener un exceso de protones  las fuerzas de atracion de estos  sobre el electrón que colocamos en su proximidad supera la fuerza de repulsión de los electrones. a este tipo de átomos se les dice que tienen carga positiva, tanto mayor como protones existan mas que electrones; En realidad ya no son atomos puros y reciben el nombre de iones.

Ley de Coulonb


La fuerza de atracion y repulsion entre dos cuerpos bien expresada viene de la siguiente formula
:
Siendo F la fuerza
Q1 y Q2 las cargas de los dos cuerpos
D las distancia entre ellos
K un numero que depende del hombre que esten colocados los atomos.

Osea del medio ambiente y el sistemas de unidades distantes de proporcionalidad.

La electricidad 

En un material conductor como el cobre, existe una gran cantidad de atomos si por alguna razon cierta cantidad de electrones se traslada de atomo en atomo a lo largo del todo el cuerpo, se genera lo que se conoce con el nombre de corriente electrica. a estos saltos de atomos se les conoce como electricidad.

Actividad:

1. Consulta en que consiste los materiales conductores y aislantes.
2. Cuales son las magnitudes de medidas de electricidad.
3. Que es una resistencia y representa su formula.
4. Consulta como se asocia las resistencias en serie y paralelo
5. Consulta en que consiste la ley de Ohm
6. En que consiste la corriente continua.

Solucion

1. Los conductores son aquellos materiales que permiten que los electrones fluyan libremente de partícula a partícula. Un objeto hecho de un material conductor permitirá que se transfiera una carga a través de toda la superficie del objeto. Si la carga se transfiere al objeto en un lugar determinado, esta se distribuye rápidamente a través de toda la superficie del objeto.

*Oro
*Cobre
*Hierro

En contraste con los conductores, los aislantes son materiales que impiden el libre flujo de los electrones de átomo a átomo y de molécula a molécula. Si la carga se transfiere a un aislante en un lugar determinado, el exceso de carga permanecerá en la posición inicial de la carga. Las partículas del aislante no permiten el libre flujo de electrones; posteriormente la carga rara vez se distribuye de manera uniforme por la superficie de un material que sea aislante.

*Caucho
*petroleo
*Vidrio.

2.


3. Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor.12​ La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

4.  Dos o más resistencias se dice que están en serie, cuando cada una de ellas se sitúa a continuación de la anterior a lo largo del hilo conductor.

Cuando dos o más resistencias se encuentran en paralelo, comparten sus extremos tal y como se muestra en la siguiente figura:
5.Establece que la diferencia de potencial  que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente  que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica ; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre  :
 
La intensidad de la corriente eléctrica que circula por muchos tipos de materiales conductores es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.


6. La corriente continua (CC) es la corriente eléctrica que fluye de forma constante en una dirección, como la que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con baterías es corriente continua.
Una de las ventajas de la corriente alterna es su relativamente económico cambio de voltaje. Además, la pérdida inevitable de energía al transportar la corriente a largas distancias es mucho menor que con la corriente continua.

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