Redes Clase 3
- 1. INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE REDES CLASE 3 i) Topología de redes La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías físicas más comúnmente usadas son las siguientes: Topología de bus: es una forma de construcción de red antigua e ineficiente, debido a su alto índice de colisión, se reconoce por que los siguientes elementos. - Usa cable coaxial (típico de 50 Ω) - Usa conectores de tipo BNC - Usa conectores de tipo T - Usa terminadores en el principio y fin de la red, los terminadores deben ser del mismo ohmio (Ω) que el cable usado, sirve para dar estabilidad. - Velocidad = 10 Mbps - Distancia = 185 m. Máximo (red fina) de 50 Ω - Distancia = 500 m. Máximo (red gruesa) de 50 Ω - Tiene un alto índice de colisión Colisión: es el hecho de que dos o más computadoras transmitan al mismo tiempo.
- 2. Topología de anillo: conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable. Fue una tecnología eficiente pero en un principio patentada por IBM y luego vendida a precios muy elevados, lo cual produjo su desaparición de mercado. - Usa cable UTP/STP (Unshielded Twisted Pair – Cable de pares sin blindaje / Shielded Twisted Pair – Cable de pares blindado). - Usa conectores RJ – 45. - Usa concentrador repetidor llamado MAU (Unidad de Acceso al Medio). - Usa tecnología Token (testigo) Ring (anillo) - Velocidad: típica de 10 Mbps y última antes de desaparecer de 16 Mbps. - Distancia máxima: 100 m. - Índice de colisión nulo = 0. Topología en estrella: conecta todos los cables con un punto central de concentración. Es una tecnología eficiente, económica y cada vez más rápida, convirtiéndose en la mejor alternativa a la hora de diseñar una red, usa los siguientes elementos. - Usa cable UTP/STP - Usa conectores RJ – 45 - Usa concentrador repetidor llamado: HUB o SWITCH - Usa tecnología ETHERNET - Velocidad: 10 Mbps 100 Mbps 1000 Mbps
- 3. - Distancia máxima: teórica = 100 m. real = 95 m. Máximo. - Índice de colisión: HUB = medio – alto SWITCH = nulo – bajo Topología en estrella extendida: se desarrolla a partir de la topología en estrella, esta topología conecta estrellas individuales conectando los hubs/switch y permite extender la longitud y el tamaño de la red. Topología jerárquica: se desarrolla de forma similar a la topología en estrella extendida pero, en lugar de conectar los hubs/switch entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología. Topología en malla: se utiliza cuando no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que cada host (equipo) tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Topología FDDI (Fiber Distributed Data Interface – Interfase de datos distribuido por fibra): es una tecnología de alto rendimiento debido a que no posee interferencias, esto convierte a esta topología en ideal para distancias medias y largas como en unión de edificios. Debido a su alto costo solo se usa para interconectar áreas vitales, las demás conexiones de oficinas y domésticas se sigue usando cable UTP o bien WiFi (inalámbrico) razón por la cual se encuentran redes con mezcla de topologías según las necesidades. En la topología lógica tenemos. Broadcast: simplemente que cada host (equipo) envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, el orden es el que primero entra, el primero que sirve. Esta es la forma en que funciona Ethernet.
- 4. Transmisión de tokens: la transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de token (testigo) electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, eso significa que el host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. ii) Ancho de banda El ancho de banda se define como la cantidad de información que puede fluir a través de una conexión de red en un período dado Es esencial comprender el concepto de ancho de banda al estudiar networking, por las siguientes cuatro razones: 1. El ancho de banda es finito. En otras palabras, independientemente del medio que se utilice para construir la red, existen límites para la capacidad de la red para transportar información. El ancho de banda está limitado por las leyes de la física y por las tecnologías empleadas para colocar la información en los medios. Por ejemplo, el ancho de banda de un módem convencional está limitado a alrededor de 56 kpbs por las propiedades físicas de los cables telefónicos de par trenzado y por la tecnología de módems. No obstante, las tecnologías empleadas por DSL utilizan los mismos cables telefónicos de par trenzado, y sin embargo DSL ofrece un ancho de banda mucho mayor que los módems convencionales. Esto demuestra que a veces es difícil definir los límites impuestos por las mismas leyes de la física. La fibra óptica posee el potencial físico para proporcionar un ancho de banda prácticamente ilimitado. Aun así, el ancho de banda de la fibra óptica no se puede aprovechar en su
- 5. totalidad, en tanto no se desarrollen tecnologías que aprovechen todo su potencial. 2. El ancho de banda no es gratuito. Es posible adquirir equipos para una red de área local (LAN) capaz de brindar un ancho de banda casi ilimitado durante un período extendido de tiempo. Para conexiones de red de área amplia (WAN), casi siempre hace falta comprar el ancho de banda de un proveedor de servicios. En ambos casos, comprender el significado del ancho de banda, y los cambios en su demanda a través del tiempo, pueden ahorrarle importantes sumas de dinero a un individuo o a una empresa. Un administrador de red necesita tomar las decisiones correctas con respecto al tipo de equipo y servicios que debe adquirir. 3. El ancho de banda es un factor clave a la hora de analizar el rendimiento de una red, diseñar nuevas redes y comprender la Internet. Un profesional de networking debe comprender el fuerte impacto del ancho de banda y la tasa de transferencia en el rendimiento y el diseño de la red. La información fluye en una cadena de bits de un computador a otro en todo el mundo. Estos bits representan enormes cantidades de información que fluyen de ida y de vuelta a través del planeta en segundos, o menos. En cierto sentido, puede ser correcto afirmar que la Internet es puro ancho de banda. 4. La demanda de ancho de banda no para de crecer. No bien se construyen nuevas tecnologías e infraestructuras de red para brindar mayor ancho de banda, se crean nuevas aplicaciones que aprovechan esa mayor capacidad. La entrega de contenidos de medios enriquecidos a través de la red, incluyendo video y audio fluido, requiere muchísima cantidad de ancho de banda. Hoy se instalan comúnmente sistemas telefónicos IP en lugar de los tradicionales sistemas de voz, lo que contribuye a una mayor necesidad de ancho de banda. Un profesional
- 6. de networking exitoso debe anticiparse a la necesidad de mayor ancho de banda y actuar en función de eso. iii) Unidades de ancho de banda En los sistemas digitales, la unidad básica del ancho de banda es bits por segundo (bps). El ancho de banda es la medición de la cantidad de información, o bits, que puede fluir desde un lugar hacia otro en un período de tiempo determinado, o segundos. Aunque el ancho de banda se puede describir en bits por segundo, se suelen usar múltiplos de bits por segundo. En otras palabras, el ancho de banda de una red generalmente se describe en términos de miles de bits por segundo (kbps), millones de bits por segundo (Mbps), miles de millones de bits por segundo (Gbps) y billones de bits por segundo (Tbps). Limitaciones El ancho de banda varía según el tipo de medio, además de las tecnologías LAN y WAN utilizadas. La física de los medios fundamenta algunas de las diferencias. Las señales se transmiten a través de cables de cobre de par trenzado, cables coaxiales, fibras ópticas, y por el aire. Las diferencias físicas en las formas en que se transmiten las señales son las que generan las limitaciones fundamentales en la capacidad que posee un medio dado para transportar información. No obstante, el verdadero ancho de banda de una red queda determinado por una combinación de los medios físicos y las tecnologías seleccionadas para señalizar y detectar señales de red. Tasa de transferencia El ancho de banda es la medida de la cantidad de información que puede atravesar la red en un período dado de tiempo. Por lo tanto, la cantidad de ancho de banda disponible es un punto crítico de la especificación de la red.
- 7. Una LAN típica se podría construir para brindar 100 Mbps a cada estación de trabajo individual, pero esto no significa que cada usuario pueda realmente mover cien megabits de datos a través de la red por cada segundo de uso. Esto sólo podría suceder bajo las circunstancias más ideales. El concepto de tasa de transferencia nos ayudará a entender el motivo. La tasa de transferencia se refiere a la medida real del ancho de banda, en un momento dado del día, usando rutas de Internet específicas, y al transmitirse un conjunto específico de datos. Desafortunadamente, por varios motivos, la tasa de transferencia a menudo es mucho menor que el ancho de banda digital máximo posible del medio utilizado. A continuación se detallan algunos de los factores que determinan la tasa de transferencia: • Dispositivos de internetworking • Tipo de datos que se transfieren • Topología de la red • Cantidad de usuarios en la red • Computador del usuario • Computador servidor • Estado de la alimentación Cálculo del tiempo de la tasa de transferencia. Aplicando la fórmula tiempo de transferencia = tamaño del archivo / ancho de banda (T=Tm/AB), un administrador de red puede estimar varios de los importantes componentes del rendimiento de una red. Si se conoce el tamaño típico de un archivo para una aplicación dada, al dividir el tamaño del archivo por el ancho de banda de la red, se obtiene una estimación del tiempo más rápido en el cual se puede transferir el archivo.