Introduccion a redes de computoadores
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Este documento resume la historia de las redes de computadoras y telecomunicaciones. Comenzó con redes militares en la década de 1960 y evolucionó para incluir redes académicas y comerciales. TCP/IP se estableció como el protocolo dominante, uniendo muchas redes en lo que hoy conocemos como Internet. Las redes ahora brindan una variedad de servicios como correo electrónico, transferencia de archivos y acceso a la web.
Introduccion a redes de computoadores
- 1. INTRODUCCIÓN A REDES DE DATOS FUNDACION UNIV. SAN MARTIN Prog. de Ing. de Sistemas Fundamentos de Redes - SESION 1 1
- 2. INTRODUCCIÓN A REDES DE DATOS Muchos descubrimientos y adelantos del hombre han marcado y modificado su modo de vida: • La revolución Industrial • Descubrimiento a curas de enfermedades, etc • Pero una de las más importante ha sido poder COMUNICARSE REMOTAMENTE EN TIEMPO REAL. (El telégrafo, teléfono, comunicación entre computadoras, Internet). EL MUNDO NO PUEDE VIVIR SIN COMUNICACIÓN !!!! HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES Se presenta una evolución por separado de las Telecomunicaciones, Informática y Teleinformática. • Historia de las telecomunicaciones: • 1830, Telegráfo, Introduce conceptos de codificación (Morse, Cooke y Wheatstone) • 1874, Telegráfo múltiple (Emile Baudot) • 1875, Bell – Teléfono, Transmisión de voz, no requiere codificación • 1910, Teletipo / Teleimpresor, Transmite mensajes sin operador, Cód. Baudot. • 1950, Comienzan a aparecer los modems, como inicio de la transmisión de datos entre computadoras, pero se consolidan en los 60s y 70s para el manejo principalmente de periféricos. • 60´s Desarrollo de lenguajes de programación, S.O., Conmutación de paquetes, transmisión satelite, comienza la unión de las telecomunicaciones e informática. • 70´s Consolidación de la teleinformática, aparecen las primeras redes de computadores, protocolos y arquitectura de redes, primeras redes públicas de paquetes. • 1971, Arpanet - TCP/IP. • 1974, SNA (Arquitectura de Red de Sistemas) de IBM primera arquitectura de redes, sigue DNA • 1975, CCITT normaliza X.25, nace OSI de ISO • 1978, Aparecen las primeras redes de àrea local, aparecen los primeros servicios de valor agregado. • 80´s Comienzan a aparecer las redes digitales (voz, video y datos). • 90´s Tecnología de la información, Sistemas Distribuidos, Procesamiento Distribuido, integración Fundamentos de Redes - SESION 1 2
- 3. TIPO DE PROCESAMIENTO CENTRALIZADO DISTRIBUIDO HISTORIA DE LAS REDES DE COMPUTADORAS Como casi todos los logros del hombre, las redes de computadoras nacen de necesidades de tipo bélico. Agosto 1962: Se anuncia públicamente los planes para interconectar computadoras (escrita por J.C.R. Licklider) a través de “Galactic Network” donde todo el mundo compartiría información fluida y más segura que por teléfono. DARPA: (Defense Advanced Reserch Projects Agency) el Dpto de defensa de E.U. Solicitó a este grupo de investigación para que trabajara en el proyecto técnico correspondiente. Inicialmente se conectaron redes individuales, luego redes completas. COMUNIDADES CIENTIFICAS Y ACADEMICAS:Estas aprovecharon inicialmente este producto de la guerra para compartir y avanzar en proyectos de investigación. FINALES DE LOS 70´s: La NSF (National Science Foundation) observó el impacto de DarpaNet en la comunida científica. Esto motivó la creación de la red para propósitos investigativos y académicos CSNET. INTERNET: Después que se interconectaron los NSFNet y la DarpaNet se fueron uniendo otras y otras redes de E.U, Canadá y Europa. EMAIL - Listas de Correo y la WWW: fueron los resultados finales de todo este proceso evolutivo y hoy por hoy, estas entre otras herramientas son piezas fundamentales en nuestra sociedad. HISTORIA DE LAS REDES DE COMPUTADORAS TCP/IP Hacia 1974 se tenían problemas para conectar algunos tipos de redes a esta gran red, ante esto los investigadores Vint Cerf y Robert Kahn, plantearon un modelo teórico mediante el cual cualquier tipo de red podría comunicarse con otra. Este planteamiento se desarrolló 8 años despues y surgió TCP/IP (Protocolo de Control de Transmisión / protocolo de Internet), y fue adoptado por el dpto de defensa de los E.U. Ese mismo año se separó de la ARPANet y creó una red propia llamada MILNET. Posteriormente se unieron muchas redes en el mundo y se fue tejiendo la hoy conocida INTERNET. Se le quitaron los fines militares y se abrió a la comunidad mundial para fines investigativos y académicos. Fundamentos de Redes - SESION 1 3
- 4. DEFINICIONES • Red de Transmisión de Datos Conjunto de elementos físicos y lógicos que permiten la interconexión de equipos y satisfacen las necesidades de comunicación de datos entre los mismos. • Telecomunicaciones Resuelve el problema de comunicación de bits o datos entre dos estaciones. • Teleinformática - Telemática Es la combinación entre Telecomunicaciones e Informática "Conjunto de máquinas, técnicas y métodos relacionados entre sí que permiten el proceso de datos a distancia y que participan en la convergencia entre las telecomunicaciones y la informática". "Es la disciplina que trata la conectabilidad y comunicación a distancia". Se denomina Sistema Teleinformático al conjunto de recursos Hardware y Software utilizados para satisfacer unas determinadas necesidades de transmisión de datos. • Sistema Distribuido Sistema que opera sobre una red de computadores, haciendo su existencia transparente para el usuario. "El carácter de distribuido lo establece el Software y no el Hardware". • Transmisión Es el proceso mediante el cual se transportan señales de un lugar a otro (ej: una llamada telefónica - transporta impulsos eléctricos a través de cables de cobre a otro sitio.) • Comunicación Proceso telemático mediante el cual se transporta información. Esta información viaja sobre una señal que se transmite. (ej. Una llamada telefónica: cuando hay conversación, hay comunicación, si no la hay sigue la transmisión) Fundamentos de Redes - SESION 1 4
- 5. SISTEMA TELEINFORMÁTICO • Conjunto de HW y SW para solucionar el problema de comunicación de datos entre dos o más entidades. • Elementos: Host Front-end Terminal Remota Red de telecomunicaciones (Adaptadores, conversores, conmutadores, modems, medios de transmisión etc.) • Estructura de redes: Data Terminal Equipment (DTE) Data Circuit-Terminating Equipment (DCE) Subred de comunicaciones: posee medios de transmisión, conmutadores, IMPs, multiplexores, topologías punto a punto o de difusión) Objetivos de una Red de Computadores • Compartir recursos: – Hacer que todo el Software y Hardware esté disponible para cualquiera en la red. • Aumentar la confiabilidad: – Conectar fuentes alternativas de suministro. Tener respaldo para los diferentes servicios de la red. • Ahorro - economia • Relación precio/desempeño • Varios microprocesadores con un servidor. • Modularidad • Medio de comunicación para gente distante: – Con el empleo de la red, comunicarse es relativamente fácil • Ofrecer servicios a los usuarios Fundamentos de Redes - SESION 1 5
- 6. SERVICIOS DE UNA RED Las redes en general pueden ofrecer las siguientes categorias de servicios: • Servicios Básicos de Transmisión – SBT: Estos servicios son principalmente ofrecidos por los portadores o "carriers" de telecomunicaciones. Algunos ejemplos de estas redes son: Sistema Telefónico, líneas dedicadas, N-ISDN, canales satélite o microondas, X.25, Frame Relay, entre otras. • Servicios de Valor Agregado – SVA: Son aquellos servicios que ademas de resolver posiblemente el problema de conectividad, procesan o alteran la información transportada para el logro de algun objetivo, podemos nombrar entre estos servicios: archivos, impresión, Internet, correo electrónico, software, aplicaciones distribuidas, teleconferencia, etc. A pesar de la anterior clasificación, los SVA pueden a su vez ser clasificados como: Básicos • Emulación de terminal • Transferencia de archivos • Servidor de archivos (Discos virtuales) • Servidor de impresión , etc Extendidos • Correo electrónico • Agendas electrónicas • Work flow , etc SERVICIOS DE UNA RED Aplicaciones o Procesamiento Distribuido Internet • Servicios Teleinformáticos • Comunicación • Aplicaciones distribuidas • Correo electrónico (Mundial) • Aplicaciones cliente/servidor • Charla en línea (talk y ytalk) • Sistemas de reserva de tiquetes aéreos, • Charla con múltiples usuarios hoteles (IRC, Internet Relay Chat) • Cajeros electrónicos • Transferencia de archivos (ftp) • Sistemas financieros bancarios ej. • Acceso a información Transferencia de fondos. • Gopher • Acceso a Bases de datos • WWW • Directorio Telefónico • Búsquedas • Información turística • Archie Multimedia Distribuida • Verónica • Videoconferencia • Motores de búsqueda en WWW • Audioconferencia • Lycos • Teleingeniería • Yahoo • Video en Demanda • WebCrawler • Educación a distancia • Altavista • Realidad Virtual • Publicidad (WWW) Fundamentos de Redes - SESION 1 6
- 7. INTRODUCCIÓN A REDES MENSAJE CODIGO: IDIOMA EMISOR/RECEPTOR EMISOR/RECEPTOR CANAL: AIRE Cerebro Cerebro Sistema nervioso Cuerdas Aire vocales Oído CLASIFICACION DE LA COMUNICACIONES Las comunicaciones se pueden clasificar en: - SIMPLEX: La comunicación se realiza en un solo sentido. Ej. La radio, la TV. - HALFDUPLEX (SEMIDUPLEX): Comunicación es Bidireccional, pero no simultánea. Ej. El Trunking, Avantel, etc - FULLDUPLEX: La comunicación es Bidireccional y simultánea. Ej Teléfono Fundamentos de Redes - SESION 1 7
- 8. NORMALIZACION Y ASOCIACIONES DE ESTANDARES En la industria de las Comunicaciones los estándares son necesarios para definir las características físicas, mecánicas y de procedimientos de los equipos que se comunican. Ventajas de la Normalización - Estándares • Asegura la producción en serie, por lo tanto un gran mercado. • Permite que productos de diferentes fabricantes se puedan comunicar entre si. (hay mas libertad de escogencia entre los clientes). Desventajas de la Normalización - Estándares • Los estándares tienden a congelar la tecnologia, mientras se desarrolla, se revisa, y se implementa, ya hay nuevas propuestas. • Cada organización de Estandares puede estar trabajando al mismo tiempo que otra en un mismo proyecto. TIPOS DE ESTANDARES: • DE FACTO (De Hecho): Se imponen por el uso o fuerza del mercado, ej: TCP/IP, Java, NFS (Network File Systema). • DE JURE (De LEY): Estándares impuestos por organismos oficiales, ej: OSI • DE ACUERDO O AGREEMENT( De Consorcios): Estándares por acuerdo de proveedores, usuarios, manufactureros, etc, ej: Fast Ethernet, ATM Forum, F.R. Forum, etc. ALGUNOS ORGANISMOS DE ESTANDARIZACIÓN: • CCITT: Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico. • ITU: Unión Internacional de Telecomunicaciones. • ISO: Organización Internacional de Estándares. • ANSI:Instituto Internacionsl de Estándares • IEEE:Instituto de Ingenieros El´ctricos y Electrónicos. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES CRITERIOS PARA CLASIFICAR LAS REDES: Tipo de transmisión, Cobertura, Propiedad, Tipo de Tráfico, Aplicación. DE ACUERDO AL TIPO DE TRANSMISIÓN: REDES PUNTO A PUNTO REDES DE DIFUSIÓN O BROADCAST Fundamentos de Redes - SESION 1 8
- 9. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES (Cont) DE ACUERDO A LA PROPIEDAD • PUBLICAS • PRIVADAS DE ACUERDO AL TIPO DE TRÁFICO • VOZ • VIDEO • DATOS DE ACUERDO A LA COBERTURA • REDES DE AREA LOCAL (LAN) • REDES DE AREA METROPOLITANA (MAN) • REDES DE AREA AMPLIA (WAN) • RED DE ESCRITORIO (DAN) • REDES DE AREA GLOBAL (GAN) REDES DE AREA LOCAL - LAN • Son redes privadas localizadas en un edificio o campus. • Su extensión es de hasta algunos kilómetros. • Muy usadas para la interconexión de computadores personales y estaciones de trabajo. • Se caracterizan por: tamaño restringido, tecnología de transmisión (por lo general broadcast), alta velocidad. • Son redes generalmente con velocidades entre 10 y 100 Mbps (y hasta 1 Gbps), tienen baja tasa de errores. • Cuando se utiliza un medio compartido es necesario un mecanismo de arbitraje para resolver conflictos. • Ej: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.4 (Token Bus), IEEE 802.5 (Token Ring) RED DE AREA METROPOLITANA - MAN • Básicamente son una versión más grande de una Red de Área Local y utiliza normalmente tecnología similar. • Puede ser pública o privada. • Una MAN puede soportar tanto voz como datos. • Una MAN puede tener o no elementos de intercambio de paquetes o conmutadores. • La razón principal para distinguirla de otro tipo de redes, es que para las MAN's se ha adoptado un estándar llamado DQDB (Distributed Queue Dual Bus) o IEEE 802.6. • Hay redes MAN de altas velocidades como una LAN, pero ha habido una división o clasificación: Privadas que son implementadas en Áreas tipo campus debido a la facilidad de instalación de Fibra Óptica y Públicas de baja velocidad (< 2 Mbps), como Frame Relay, ISDN, etc. • Ej: DQDB, FDDI, ATM, N-ISDN, B-ISDN Fundamentos de Redes - SESION 1 9
- 10. REDES DE AREA AMPLIA • Son redes que cubren una amplia región geográfica, a menudo un país o un continente. • Los sistemas finales (hosts ) están conectados a una subred de comunicaciones. • La función de la subred es transportar los mensajes de un host a otro. • En este caso los aspectos de la comunicación pura (la subred) están separados de los aspectos de la aplicación (los host), lo cual simplifica el diseño. • En la mayoría de las redes de amplia cobertura se pueden distinguir dos componentes: Las líneas de transmisión y los elementos de intercambio (Conmutación). • Las líneas de transmisión se conocen como circuitos, canales o troncales. Los elementos de intercambio son equipos especializados utilizados para conectar dos o más líneas de transmisión • Las redes de área local son diseñadas de tal forma que tienen topologías simétricas, mientras que las redes de amplia cobertura tienen topología irregular. • Otra forma de lograr una red de amplia cobertura es a través de satélite o sistemas de radio. • Ej: X.25, ISDN, etc. REDES DE ESCRITORIO (DAN) • DAN (Desktop Area Network) • Red de escritorio • Altas velocidades • Redes virtuales (VLAN) • Aplicaciones Multimedia • Ej: LAN Switching y ATM REDES GLOBALES (GAN) • GAN (Global Area Network) • Redes de cubrimiento mundial • Une todas las redes • Ej: Internet y ATM en un futuro ????? REDES WIRELESS Las Redes inalámbricas permiten estar conectados a una Lan, Man o Wan, sin necesidad de un sistema cableado. CARACTERISTICAS • Dan libertad para trabajar en constante movimiento. • Incluyen enlaces de radio, microondas, Celulares, Satelitales, infrarojo, laser,etc. • Son sensibles a intererencias Fundamentos de Redes - SESION 1 10
- 11. REDES WIRELESS (Cont) WLAN Aplican todo el concepto de las LAN, pero sin cable • Usan Ondas de Radio emitidas por un access point. • Se basa en el estándar IEEE 802.11 y su versión 802.11b que garantiza la compatibilidad entre diferentes fabricantes. • Comunmente Velocidades de 1 y 2 Mbps (o superior) • Utiliza la Onda de frecuencia de los 2.4 Ghz BLUETOOTH Es una especificación de la industria de la informática y las telecomunicaciones, describe un método de conectividad móbil universal para conectar dispositivos y equipos como PDA, Teléfonos móviles, pc , etc, ya sea en la oficina , casa, carro, etc. Utilizando un enlace inalámbrico de corto alcance. • Utilizan onda de radio • Velocidad desde 1 Mbps • Frecuencia 2.4 Ghz HOMERF Tecnologia que se propone la conectividad sin cables dentro del hogar. • Apoyado por Compaq e Intel • Usan 2.4 Ghz de Frecuencia. Fundamentos de Redes - SESION 1 11
- 12. TOPOLOGÍAS DE REDES PUNTO A PUNTO TOPOLOGÍAS DE REDES DIFUSIÓN O BROADCAST Fundamentos de Redes - SESION 1 12