Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y softwareconectados 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.¹

Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la 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.² Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos.

La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modeloTCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.

Historia

El primer indicio de redes de comunicación fue de tecnología telefónica y telegráfica. En 1940 se transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo Hampshire, aNueva York. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron creadas las minicomputadoras. En 1976, Apple introduce el Apple I, uno de los primeros ordenadores personales. En 1981, IBM introduce su primer PC. A mitad de la década de 1980 los PC comienzan a usar los módems para compartir archivos con otros ordenadores, en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y llegó a los 56 kbps (comunicación punto a punto o dial-up), cuando empezaron a ser sustituidos por sistema de mayor velocidad, especialmente ADSL.

Descripción básica

La comunicación por medio de una red se lleva a cabo en dos diferentes categorías: la capa física y la capa lógica.

La capa física incluye todos los elementos de los que hace uso un equipo para comunicarse con otros equipos dentro de la red, como, por ejemplo, las tarjetas de red, los cables, las antenas, etc.

La comunicación a través de la capa física se rige por normas muy rudimentarias que por sí mismas resultan de escasa utilidad. Sin embargo, haciendo uso de dichas normas es posible construir los denominados protocolos, que son normas de comunicación más complejas (mejor conocidas como de alto nivel), capaces de proporcionar servicios que resultan útiles.

Los protocolos son un concepto muy similar al de los idiomas de las personas. Si dos personas hablan el mismo idioma, es posible comunicarse y transmitir ideas.

La razón más importante (quizá la única) sobre por qué existe diferenciación entre la capa física y la lógica es sencilla: cuando existe una división entre ambas, es posible utilizar un número casi infinito de protocolos distintos, lo que facilita la actualización y migración entre distintas tecnologías.

Componentes básicos de las redes

Para poder formar una red se requieren elementos: hardware, software y protocolos. Los elementos físicos se clasifican en dos grandes grupos: dispositivos de usuario final (hosts) y dispositivos de red. Los dispositivos de usuario final incluyen los computadores, impresoras, escáneres, y demás elementos que brindan servicios directamente al usuario y los segundos son todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario final, posibilitando su intercomunicación.

El fin de una red es la de interconectar los componentes hardware de una red , y por tanto, principalmente, las computadoras individuales, también denominados hosts, a los equipos que ponen los servicios en la red, los servidores, utilizando el cableado o tecnología inalámbrica soportada por la electrónica de red y unidos por cableado o radiofrecuencia. En todos los casos la tarjeta de red se puede considerar el elemento primordial, sea ésta parte de un ordenador, de un conmutador, de una impresora, etc. y sea de la tecnología que sea (ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, etc.)

Software

• Sistema operativo de red: permite la interconexión de ordenadores para poder acceder a los servicios y recursos. Al igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema operativo, una red de equipos no puede funcionar sin un sistema operativo de red. En muchos casos el sistema operativo de red es parte del sistema operativo de los servidores y de los clientes.
• Software de aplicación: en última instancia, todos los elementos se utilizan para que el usuario de cada estación, pueda utilizar sus programas y archivos específicos. Este software puede ser tan amplio como se necesite ya que puede incluir procesadores de texto, paquetes integrados, sistemas administrativos de contabilidad y áreas afines, sistemas especializados, correos electrónico, etc. El software adecuado en el sistema operativo de red elegido y con los protocolos necesarios permiten crear servidores para aquellos servicios que se necesiten.

Hardware

Para lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisión (cables de red o medios físicos para redes alámbricas e infrarrojos o radiofrecuencias para redes inalámbricas), es necesaria la intervención de una tarjeta de red (NIC, Network Card Interface), con la cual se puedan enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otras computadoras, empleando un protocolo para su comunicación y convirtiendo a esos datos a un formato que pueda ser transmitido por el medio (bits, ceros y unos). Cabe señalar que a cada tarjeta de red le es asignado un identificador único por su fabricante, conocido como dirección MAC (Media Access Control), que consta de 48 bits (6 bytes). Dicho identificador permite direccionar el tráfico de datos de la red del emisor al receptor adecuado.

El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan por el cable (p.e.: red Ethernet) o las ondas de radio (p.e.: red Wi-Fi) en una señal que pueda interpretar el ordenador.

Estos adaptadores son unas tarjetas PCI que se conectan en las ranuras de expansión del ordenador. En el caso de ordenadores portátiles, estas tarjetas vienen en formatoPCMCIA o similares. En los ordenadores del siglo XXI, tanto de sobremesa como portátiles, estas tarjetas ya vienen integradas en la placa base.

Adaptador de red es el nombre genérico que reciben los dispositivos encargados de realizar dicha conversión. Esto significa que estos adaptadores pueden ser tanto Ethernet, como wireless, así como de otros tipos como fibra óptica, coaxial, etc. También las velocidades disponibles varían según el tipo de adaptador; éstas pueden ser, en Ethernet, de 10, 100, 1000 Mbps o 10000, y en los inalámbricos, principalmente, de 11, 54, 300 Mbps.

Dispositivos de usuario final

• Computadoras personales: son los puestos de trabajo habituales de las redes. Dentro de la categoría de computadoras, y más concretamente computadoras personales, se engloban todos los que se utilizan para distintas funciones, según el trabajo que realizan. Se incluyen desde las potentes estaciones de trabajo para la edición de vídeo, por ejemplo, hasta los ligeros equipos portátiles, conocidos como netbooks, cuya función principal es la de navegar por Internet. Las tabletas se popularizaron al final de la primera década del siglo XXI, especialmente por el éxito del iPad de Apple.
• Terminal: muchas redes utilizan este tipo de equipo en lugar de puestos de trabajo para la entrada de datos. En estos sólo se exhiben datos o se introducen. Este tipo de terminales, trabajan unido a un servidor, que es quien realmente procesa los datos y envía pantallas de datos a los terminales.
• Electrónica del hogar: las tarjetas de red empezaron a integrarse, de forma habitual, desde la primera década del siglo XXI, en muchos elementos habituales de los hogares: televisores, equipos multimedia, proyectores, videoconsolas, teléfonos celulares, libros electrónicos, etc. e incluso en electrodomésticos, como frigoríficos, convirtiéndolos en partes de las redes junto a los tradiciones ordenadores.
• Impresoras: muchos de estos dispositivos son capaces de actuar como parte de una red de ordenadores sin ningún otro elemento, tal como un print server, actuando como intermediario entre la impresora y el dispositivo que está solicitando un trabajo de impresión de ser terminado. Los medios de conectividad de estos dispositivos pueden ser alambricos o inalámbricos, dentro de este último puede ser mediante: ethernet, Wi-Fi, infrarrojo o bluetooth. En algunos casos se integran dentro de la impresora y en otros por medio de convertidores externos.
• Otros elementos: escáneres, lectores de CD-ROM.

Servidores

Artículo principal: Servidor

Son los equipos que ponen a disposición de los clientes los distintos servicios. En la siguiente lista hay algunos tipos comunes de servidores y sus propósitos:

• Servidor de archivos: almacena varios tipos de archivo y los distribuye a otros clientes en la red. Pueden ser servidos en distinto formato según el servicio que presten y el medio: FTP, HTTP, etc.
• Servidor de impresión: controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo.
• Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones relacionadas con el correo-e (e-mail) para los clientes de la red.
• Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax, con origen y/o destino una computadora o un dispositivo físico de telefax.
• Servidor de telefonía: realiza funciones relacionadas con la telefonía, como es la de contestador automático, realizando las funciones de un sistema interactivo para la respuesta de la voz, almacenando los mensajes de voz, encaminando las llamadas y controlando también la red o Internet, etc. Pueden operan con telefonía IP o analógica.
• Servidor proxy: realiza un cierto tipo de funciones en nombre de otros clientes en la red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones (p. ej., prefetching y depositar documentos u otros datos que se soliciten muy frecuentemente). También «sirve» seguridad; esto es, tiene un firewall (cortafuegos). Permite administrar el acceso a Internet en una red de computadoras permitiendo o negando el acceso a diferentes sitios web, basándose en contenidos, origen/destino, usuario, horario, etc.
• Servidor de acceso remoto (Remote Access Service, RAS): controla las líneas de módems u otros canales de comunicación de la red para que las peticiones conecten una posición remota con la red, responden las llamadas telefónicas entrantes o reconocen la petición de la red y realizan los chequeos necesarios de seguridad y otros procedimientos necesarios para registrar a un usuario en la red. Gestionan las entradas para establecer la redes virtuales privadas (VPN).
• Servidor web: almacena documentos HTML, imágenes, archivos de texto, escrituras, y demás material web compuesto por datos (conocidos normalmente como contenido), y distribuye este contenido a clientes que la piden en la red.
• Servidor de streaming: servidores que distribuyen multimedia de forma continua evitando al usuario esperar a la descarga completa del fichero. De esta forma se pueden distribuir contenidos tipo radio, vídeo, etc. en tiempo real y sin demoras.
• Servidor de reserva (standby server): tiene el software de reserva de la red instalado y tiene cantidades grandes de almacenamiento de la red en discos duros u otras formas del almacenamiento disponibles para que se utilice con el fin de asegurarse de que la pérdida de un servidor principal no afecte a la red. El servidor de reserva lo puede ser de cualquiera de los otros tipos de servidor, siendo muy habituales en los servidores de aplicaciones y bases de datos.
• Servidor de autenticación: es el encargado de verificar que un usuario pueda conectarse a la red en cualquier punto de acceso, ya sea inalámbrico o por cable, basándose en el estándar 802.1x y puede ser un servidor de tipo RADIUS.
• Servidores para los servicios de red: estos equipos gestionan aquellos servicios necesarios propios de la red y sin los cuales no se podrían interconectar, al menos de forma sencilla. Algunos de esos servicios son: servicio de directorio para la gestión d elos usuarios y los recursos compartidos, Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) para la asignación de las direcciones IP en redes TCP/IP, Domain Name System (DNS) para poder nombrar los equipos sin tener que recurrir a su dirección IP numérica, etc.
• Servidor de base de datos: permite almacenar la información que utilizan las aplicaciones de todo tipo, guardándola ordenada y clasificada y que puede ser recuperada en cualquier momento y en base a una consulta concreta. Estos servidores suelen utilizar lenguajes estandarízados para hacer más fácil y reutilizable la programación de aplicaciones, uno de los más populares es SQL.
• Servidor de aplicaciones: ejecuta ciertas aplicaciones. Usualmente se trata de un dispositivo de software que proporciona servicios de aplicación a las computadoras cliente. Un servidor de aplicaciones gestiona la mayor parte (o la totalidad) de las funciones de lógica de negocio y de acceso a los datos de la aplicación. Los principales beneficios de la aplicación de la tecnología de servidores de aplicación son la centralización y la disminución de la complejidad en el desarrollo de aplicaciones.
• Servidores de monitorización y gestión: ayudan a simplificar las tareas de control, monitorización, búsqueda de averías, resolución de incidencias, etc. Permiten, por ejemplo, centralizar la recepción de mensajes de aviso, alarma e información que emiten los distintos elementos de red (no solo los propios servidores). El SNMP es un de los protocolos más difundidos y que permite comunicar elementos de distintos fabricantes y de distinta naturaleza.
• Y otros muchos dedicados a múltiples tareas, desde muy generales a aquellos de una especifidad enorme.

Almacenamiento en red

En la redes medianas y grandes el almacenamiento de datos principal no se produce en los propios servidores sino que se utilizan dispositivos externos, conocidos como disk arrays (matrices de discos) interconectados, normalmente por redes tipo SAN o Network-Attached Storage (NAS). Estos medios permiten centralizar la información, una mejor gestión del espacio, sistemas redundantes y de alta disponibilidad.

Los medios de copia de seguridad suelen incluirse en la misma red donde se alojan los medios de almacenamiento mencionados más arriba, de esta forma el traslado de datos entre ambos, tanto al hacer la copia como las posibles restauraciones, se producen dentro de esta red sin afectar al tráfico de los clientes con los servidores o entre ellos.

Dispositivos de red

Véase también: Dispositivo electrónico de interconexión

Los equipos informáticos descritos necesitan de una determinada tecnología que forme la red en cuestión. Según las necesidades se deben seleccionar los elementos adecuados para poder completar el sistema. Por ejemplo, si queremos unir los equipos de una oficina entre ellos debemos conectarlos por medio de un conmutador o unconcentrador, si además hay un varios portátiles con tarjetas de red Wi-Fi debemos conectar un punto de acceso inalámbrico para que recoja sus señales y pueda enviarles las que les correspondan, a su vez el punto de acceso estará conectado al conmutador por un cable. Si todos ellos deben disponer de acceso a Internet, se interconectaran por medio de un router, que podría ser ADSL, ethernet sobre fibra óptica, broadband, etc.

Los elementos de la electrónica de red más habituales son:

• Conmutador de red (switch),
• Enrutador (router),
• Puente de red (bridge),
• Puente de red y enrutador (brouter),
• Punto de acceso inalámbrico (Wireless Access Point, WAP).

Protocolos de redes

Artículo principal: Protocolo de red

Existen diversos protocolos, estándares y modelos que determinan el funcionamiento general de las redes. Destacan el modelo OSI y el TCP/IP. Cada modelo estructura el funcionamiento de una red de manera distinta. El modelo OSI cuenta con siete capas muy definidas y con funciones diferenciadas y el TCP/IP con cuatro capas diferenciadas pero que combinan las funciones existentes en las siete capas del modelo OSI.⁴ Los protocolos están repartidos por las diferentes capas pero no están definidos como parte del modelo en sí sino como entidades diferentes de normativas internacionales, de modo que el modelo OSI no puede ser considerado una arquitectura de red.⁵

Modelo OSI

Artículo principal: Modelo OSI

El modelo OSI (Open Systems Interconnection) fue creado por la ISO y se encarga de la conexión entre sistemas abiertos, esto es, sistemas abiertos a la comunicación con otros sistemas. Los principios en los que basó su creación eran: una mayor definición de las funciones de cada capa, evitar agrupar funciones diferentes en la misma capa y una mayor simplificación en el funcionamiento del modelo en general.⁴

Este modelo divide las funciones de red en siete capas diferenciadas:

Modelo TCP/IP

Artículo principal: TCP/IP

Este modelo es el implantado actualmente a nivel mundial: fue utilizado primeramente en ARPANET y es utilizado actualmente a nivel global en Internet y redes locales. Su nombre deriva de la unión de los nombres de los dos principales protocolos que lo conforman: TCP en la capa de transporte e IP en la capa de red.⁶ Se compone de cuatro capas:

Otros estándares

Existen otros estándares, más concretos, que definen el modo de funcionamiento de diversas tecnologías de transmisión de datos. La siguiente lista no es completa, sólo muestra algunos ejemplos:

• Simplex o unidireccional: un equipo terminal de datos transmite y otro recibe.
• Half-duplex o semidúplex: el método o protocolo de envío de información es bidireccional pero no simultáneo bidireccional, sólo un equipo transmite a la vez.
• Full-duplex o dúplex: los dos equipos involucrados en la comunicación lo pueden hacer de forma simultánea, transmitir y recibir.

Por grado de autentificación

• Red privada: es una red que solo puede ser usada por algunas personas y que está configurada con clave de acceso personal.
• Red de acceso público: una red pública se define como una red que puede usar cualquier persona y no como las redes que están configuradas con clave de acceso personal. Es una red de computadoras interconectados, capaz de compartir información y que permite comunicar a usuarios sin importar su ubicación geográfica.^{[cita requerida]}

Por grado de difusión

Véase también: Extranet

• Una intranet es una red privada de computadoras que utiliza tecnología de Internet para compartir dentro de una organización parte de sus sistemas de información y sistemas operacionales.
• La Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial.

Por servicio o función

• Red comercial proporciona soporte e información para una empresa u organización con ánimo de lucro.
• Red educativa proporciona soporte e información para una organización educativa dentro del ámbito del aprendizaje.
• Red para el proceso de datos proporciona una interfaz para intercomunicar equipos que vayan a realizar una función de cómputo conjunta

Subred

Existen diversas técnicas para conectar diferentes subredes entre sí. Se pueden conectar:

• a nivel físico (capa 1 OSI) mediante repetidores o concentradores (hubs),
• a nivel de enlace (capa 2 OSI) mediante puentes o conmutadores (switches),
• a nivel de red (capa 3 OSI) mediante routers,
• a nivel de transporte (capa 4 OSI),
• aplicación (capa 7 OSI) mediante pasarelas.

También se pueden emplear técnicas de encapsulación (tunneling).

En el caso más simple, se puede dividir una red en subredes de tamaño fijo (todas las subredes tienen el mismo tamaño). Sin embargo, por la escasez de direcciones IP, hoy en día frecuentemente se usan subredes de tamaño variable.

Máscara de subred[editar]

La máscara de subred o subneting señala qué bytes (o qué porción) de su dirección es el identificador de la red. La máscara consiste en una secuencia de unos seguidos de una secuencia de ceros escrita de la misma manera que una dirección IP, por ejemplo, una máscara de 20 bits se escribiría 255.255.240.0, es decir una dirección IP con 20 bits en 1 seguidos por 12 bits en 0, pero separada en bloques de a 8 bits escritos en decimal. La máscara determina todos los parámetros de una subred: dirección de red, dirección de difusión (broadcast) y direcciones asignables a nodos de red (hosts).

Los routers constituyen los límites entre las subredes. La comunicación desde y hasta otras subredes es hecha mediante un puerto específico de un router específico, por lo menos momentáneamente.

Una subred típica es una red física hecha con un router, por ejemplo: una Red Ethernet o una “red de área local virtual” (Virtual Local Area Network, VLAN). Sin embargo, las subredes permiten a la red ser dividida lógicamente a pesar del diseño físico de la misma, por cuanto es posible dividir una red física en varias subredes configurando diferentes computadores host que utilicen diferentes routers. La dirección de todos los nodos en una subred comienzan con la misma secuencia binaria, que es su ID de red e ID de subred. En IPv4, las subredes deben ser identificadas por la base de la dirección y una máscara de subred.

Las subredes simplifican el enrutamiento, ya que cada subred típicamente es representada como una fila en las tablas de ruteo en cada router conectado. Las subredes fueron utilizadas antes de la introducción de las direcciones IPv4, para permitir a una red grande tener un número importante de redes más pequeñas dentro, controladas por variosrouters. Las subredes permiten el enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR). Para que las computadoras puedan comunicarse con una red, es necesario contar con números IP propios, pero si tenemos dos o más redes, es fácil dividir una dirección IP entre todos los hosts de la red. De esta forma se pueden partir redes grandes en redes más pequeñas.

Es necesario para el funcionamiento de una subred calcular los bits de una IP y quitarle los bits de host, y agregárselos a los bits de network mediante el uso de una operación lógica.

Ejemplo de subdivisión[editar]

A una compañía se le ha asignado la red 200.3.25.0. Es una red de clase C, lo cual significa que puede disponer de 254 direcciones diferentes (la primera y la última dirección están reservadas, no son utilizables). Si no se divide la red en subredes, la máscara de subred será 255.255.255.0 (o /24).

La compañía decide dividir esta red en 8 subredes, con lo cual, la máscara de subred tiene que recorrer tres bits más, se "toman prestados" tres bits de la porción que corresponde al host. Eso resulta en una máscara de subred /27, en binario 11111111.11111111.11111111.11100000, o en decimal punteado, 255.255.255.224. Cada subred tendrá

direcciones posibles; pero solo tendrá

direcciones asignables a los hosts puesto que la primera dirección (con todos los bits de host a 0) identifica a subred y la última dirección de cada subred (todos los bits de host a 1) se reserva para el broadcast.

Para calcular el total de subredes se debe realizar

, ya que hemos tomado 3 bits prestados a la dirección de host.

Rango de red Rango ip Broadcast ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 200.3.25.0 200.3.25.1 - 200.3.25.30 200.3.25.31 200.3.25.32 200.3.25.33 - 200.3.25.62 200.3.25.63 200.3.25.64 200.3.25.65 - 200.3.25.94 200.3.25.95 200.3.25.96 200.3.25.97 - 200.3.25.126 200.3.25.127 200.3.25.128 200.3.25.129 - 200.3.25.158 200.3.25.159 200.3.25.160 200.3.25.161 - 200.3.25.190 200.3.25.191 200.3.25.192 200.3.25.193 - 200.3.25.222 200.3.25.223 200.3.25.224 200.3.25.225 - 200.3.25.254 200.3.25.255

La subred uno tiene la dirección de subred 200.3.25.0; las direcciones utilizables son 200.3.25.1 - 200.3.25.30.

La subred dos tiene la dirección de subred 200.3.25.32; las direcciones utilizables son 200.3.25.33 - 200.3.25.62.

Y así sucesivamente; de cada subred a la siguiente, el último byte aumenta en 32. Dependiendo del tipo de máscara de subred utilizado.

Direcciones reservadas[editar]

1. Dentro de cada subred (como también en la red original, sin subdivisión) no se puede asignar la primera y la última dirección a ningún host. La primera dirección de la subred se utiliza como dirección de la subred, mientras que la última está reservada para dominios de difusión (broadcast) locales (dentro de la subred).
2. Norma RFC 950 ¹ (en desuso): no se puede utilizar la primera y la última subred. Actualmente no se utiliza por la escasez de direcciones IP.

Con RFC 950[editar]

Rango de red Rango ip Broadcast ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 200.3.25.0 200.3.25.1 - 200.3.25.30 200.3.25.31 200.3.25.32 200.3.25.33 - 200.3.25.62 200.3.25.63 200.3.25.64 200.3.25.65 - 200.3.25.94 200.3.25.95 200.3.25.96 200.3.25.97 - 200.3.25.126 200.3.25.127 200.3.25.128 200.3.25.129 - 200.3.25.158 200.3.25.159 200.3.25.160 200.3.25.161 - 200.3.25.190 200.3.25.191 200.3.25.192 200.3.25.193 - 200.3.25.222 200.3.25.223 200.3.25.224 200.3.25.225 - 200.3.25.254 200.3.25.255

Sin RFC 950[editar]

Rango de red Rango ip Broadcast ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 200.3.25.0 200.3.25.1 - 200.3.25.30 200.3.25.31 200.3.25.32 200.3.25.33 - 200.3.25.62 200.3.25.63 200.3.25.64 200.3.25.65 - 200.3.25.94 200.3.25.95 200.3.25.96 200.3.25.97 - 200.3.25.126 200.3.25.127 200.3.25.128 200.3.25.129 - 200.3.25.158 200.3.25.159 200.3.25.160 200.3.25.161 - 200.3.25.190 200.3.25.191 200.3.25.192 200.3.25.193 - 200.3.25.222 200.3.25.223 200.3.25.224 200.3.25.225 - 200.3.25.254 200.3.25.255

VLANs La característica principal de una red de área local es que los dispositivos que la conforman comparten los recursos del medio físico, es decir, el ancho de banda proporcionado por el mismo. Cuando utilizamos un concentrador o hub dentro de una red, ésta se puede ver como una red de distribución hidráulica, donde las estaciones de trabajo conectadas a la misma toman cierta cantidad de agua, y mientras más máquinas existan en esa LAN, menor será la cantidad de líquido que podrán utilizar. A este segmento de “tubería” se le puede llamar también “dominio de colisiones”. El empleo de un switch mejora el rendimiento de la red debido a que este dispositivo segmenta o divide los “dominios de colisiones”, es decir, el comportamiento que se tiene en una LAN al utilizar concentradores o hubs es el de compartir el medio o ancho de banda, por ello puede ocurrir que en algún momento el medio esté ocupado por la transmisión de información por parte de alguna de las computadoras, y si otro quiere enviar información en esa precisa hora, no lo podrá hacer hasta que el medio se encuentre disponible. Por otro lado, si dos computadoras “escuchan” que el medio está vacío enviarán su información, pero debido a que éste es compartido puede suceder que los datos se encontrarán y “chocarán”, por lo que se hablará de una colisión y el material se destruirá; al perderse tendrá que volverse a enviar, lo que llevará a muchas retransmisiones de información. En una red LAN, cada uno de los puertos es una “tubería” dedicada a cada una de las casas (computadoras) dentro de la red, donde cada computadora dispone de toda la anchura de banda que la red proporciona, en este caso 10 o 100 Mbps, con objeto de evitar las colisiones que pudieran existir en un medio compartido, por ello cada computadora tiene un tubo individual enlazado con el punto central de distribución que es el switch. Algo que no puede mejorar ni el switch, ni el hub o concentrador, es el envío de mensajes de broadcast dentro de una red LAN, los que se asemejan a aquellos que escuchamos en una tienda departamental. Estos mensajes los escuchamos todos los que estamos en la tienda (la red LAN), ya sea que estén buscando a alguien o anunciando algún producto, y ninguna de las personas (computadoras) que estamos dentro de la tienda nos encontramos exentos de hacerlo. En una LAN estos mensajes de broadcast son enviados a través de todos los puertos de un hub o de un switch. Si una computadora quiere comunicarse con otra y no sabe en dónde se encuentra, entonces la “vocea” dentro de la LAN, creando tráfico dentro de ésta, además todas las computadoras escucharán el mensaje pero sólo podrá contestarlo la que se está buscando, no importando si se encuentra o no conectada dentro del switch o concentrador. Estos mensajes de broadcast son, en muchas ocasiones, tráfico innecesario como cuando estamos tratando de encontrar una computadora en específico, pero afectamos a todas las que estén dentro del “dominio de broadcast” o LAN. Para solventar dicha situación se crea el concepto de Redes de Area Local Virtuales (VLANs), configuradas dentro de los switches, que dividen en diferentes “dominios de broadcast” a un switch, con la finalidad de no afectar a todos los puertos del switch dentro de un solo dominio de broadcast, sino crear dominios más pequeños y aislar los efectos que pudieran tener los mensajes de broadcast a solamente algunos puertos, y afectar a la menor cantidad de máquinas posibles. Una Red de Área Local Virtual (VLAN) puede definirse como una serie de dispositivos conectados en red que a pesar de estar conectados en diferentes equipos de interconexión (hubs o switches), zonas geográficas distantes, diferentes pisos de un edificio e, incluso, distintos edificios, pertenecen a una misma Red de Área Local. Con los switchs , el rendimiento de la red mejora en los siguientes aspectos: ¾ Aísla los “dominios de colisión” por cada uno de los puertos. ¾ Dedica el ancho de banda a cada uno de los puertos y, por lo tanto, a cada computadora. ¾ Aísla los “dominios de broadcast”, en lugar de uno solo, se puede configurar el switch para que existan más “dominios”. ¾ Proporciona seguridad, ya que si se quiere conectar a otro puerto del switch que no sea el suyo, no va a poder realizarlo, debido a que se configuraron cierta cantidad de puertos para cada VLAN. ¾ Controla más la administración de las direcciones IP. Por cada VLAN se recomienda asignar un bloque de IPs, independiente uno de otro, así ya no se podrá configurar por parte del usuario cualquier dirección IP en su máquina y se evitará la repetición de direcciones IP en la LAN. ¾ No importa en donde nos encontremos conectados dentro del edificio de oficinas, si estamos configurados en una VLAN, nuestros compañeros de área, dirección, sistemas, administrativos, etc., estarán conectados dentro de la misma VLAN, y quienes se encuentren en otro edificio, podrán “vernos” como una Red de Área Local independiente a las demás. El funcionamiento e implementación de las VLANs está definido por un organismo internacional llamado IEEE Computer Society y el documento en donde se detalla es el IEEE 802.1Q. Hasta aquí ya hemos hablado de que se aísla el trafico de colisiones y de broadcast, y que cada VLAN es independiente una de otra, pero todavía falta mencionar cómo es que se comunican entre sí, ya que muchas veces habrá que comunicarse entre computadoras pertenecientes a diferentes VLANs. Por ejemplo, los de sistemas con los de redes, o los de redes con finanzas, etcétera. En el estándar 802.1Q se define que para llevar a cabo esta comunicación se requerirá de un dispositivo dentro de la LAN, capaz de entender los formatos de los paquetes con que están formadas las VLANs. Este dispositivo es un equipo de capa 3, mejor conocido como enrutador o router, que tendrá que ser capaz de entender los formatos de las VLANs para recibir y dirigir el tráfico hacia la VLAN correspondiente CLASES DE VLAN Como respuesta a los problemas generados en redes lan (colisiones, trafico broadcast, movilidad, etc) se creo una red con agrupamientos lógicos independientes del nivel físico, con lo cual si un usuario se encontraba en el piso uno y debía moverse al piso dos ya no tenia que reconfigurar la maquina ni darle una nueva dirección IP (Internet Protocol; Protocolo de Internet) del piso dos, sino que ahora era una acción automática. Las VLAN (Virtual Local Area Networks; Redes virtuales de área local ) forman grupos lógicos para definir los dominios de broadcast. De esta forma existe el dominio de los rojos, donde el broadcast que genera el rojo solo le afectara a este color y el broadcast que genera el amarillo solamente afectara a esta parte de la red. Aunque físicamente estén conectadas las maquinas al mismo equipo, lógicamente pertenecerán a una VLAN distinta dependiendo de sus aplicaciones con lo que se logra un esquema mas enfocado al negocio. Anteriormente existía la red plana, donde el broadcast se repetía en los puertos y esto provocaba una situación critica. Ahora con las VLAN existe una segmentación lógica o virtual. Existen dos clases de VLAN: implícitas y explícitas. Las implícitas no necesitan cambios en el frame, pues de la misma forma que reciben información la procesan, ejemplo de ello son las VLAN basadas en puertos. En esta clase de VLAN el usuario no modifica ni manipula el frame, ya que solo posee una marca y por lo tanto el sistema se vuelve propietario. Las VLAN explícitas si requieren modificaciones, adiciones y cambios (MAC) al frame, por lo que sacaron los estándares 802.1p y 802.1q, en donde se colocan ciertas etiquetas o banderas en el frame para manipularlo. Las VLAN deben ser rápidas, basadas en switchs para que sean interoperables totalmente – porque los routers no dan la velocidad requerida- , su información deberá viajar a través del backbone y deberán ser movibles, es decir, que el usuario no tenga que reconfigurar la maquina cada vez que se cambie de lugar. GENERACIONES DE VLAN 1. Basadas en puertos y direcciones MAC 2. Internet Working; se apoya en protocolo y dirección capa tres. 3. De aplicación y servicios: aquí se encuentran los grupos multicast y las VLAN definidas por el usuario. 4. Servicios avanzados: ya se cumple con los tres criterios antes de realizar alguna asignación a la VLAN; se puede efectuar por medio de DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol ; Protocolo de configuración dinámica) o por AVLAN ( Authenticate Virtual Local Area Networks; Redes virtuales autenticadas de área local). VLAN por Puerto Este tipo es el más sencillo ya que un grupo de puertos forma una VLAN -un puerto solo puede pertenecer a una VLAN - , el problema se presenta cuando se quieren hacer VLAN por MAC ya que la tarea es compleja. Aquí el puerto del switch pertenece a una VLAN , por tanto, si alguien posee un servidor conectado a un puerto y este pertenece a la VLAN amarilla , el servidor estará en la VLAN amarilla. VLAN por MAC Se basa en MAC Address, por lo que se realiza un mapeo para que el usuario pertenezca a una determinada VLAN. Obviamente dependerá de la política de creación. Este tipo de VLAN ofrece mayores ventajas, pero es complejo porque hay que meterse con las direcciones MAC y si no se cuenta con un software que las administre, será muy laborioso configurar cada una de ellas. VLAN por Protocolo Lo que pertenezca a IP sé enrutara a la VLAN de IP e IPX se dirigirá a la VLAN de IPX , es decir, se tendrá una VLAN por protocolo. Las ventajas que se obtienen con este tipo de VLAN radican en que dependiendo del protocolo que use cada usuario, este se conectara automáticamente a la VLAN correspondiente. VLAN por subredes de IP o IPX Aparte de la división que ejecuta la VLAN por protocolo, existe otra subdivisión dentro de este para que el usuario aunque este conectado a la VLAN del protocolo IP sea asignado en otra VLAN subred que pertenecerá al grupo 10 o 20 dentro del protocolo. VLAN definidas por el usuario En esta política de VLAN se puede generar un patrón de bits, para cuando llegue el frame. Si los primeros cuatro bits son 1010 se irán a la VLAN de ingeniería, sin importar las características del usuario protocolo, dirección MAC y puerto. Si el usuario manifiesta otro patrón de bits, entonces se trasladara a la VLAN que le corresponda; aquí el usuario define las VLAN. VLAN Binding Se conjugan tres parámetros o criterios para la asignación de VLAN: si el usuario es del puerto x, entonces se le asignara una VLAN correspondiente. También puede ser puerto, protocolo y dirección MAC, pero lo importante es cubrir los tres requisitos previamente establecidos, ya que cuando se cumplen estas tres condiciones se coloca al usuario en la VLAN asignada, pero si alguno de ellos no coincide, entonces se rechaza la entrada o se manda a otra VLAN. VLAN por DHCP Aquí ya no es necesario proporcionar una dirección IP, sino que cuando el usuario enciende la computadora automáticamente el DHCP pregunta al servidor para que tome la dirección IP y con base en esta acción asignar al usuario a la VLAN correspondiente. Esta política de VLAN es de las últimas generaciones.

GUIA SEGUNDO PARCIAL

¿Qué puede decir sobre la evolución de las telecomunicaciones.

¿Qué son las redes? (definición) y diga para que fueron creadas, nombrando ventajas y desventajas.

Clasifique las redes según su área de extensión (ambito geográfico) y por su velocidad de transmisión.

¿Cuáles son los componentes principales?

¿A qué se denomina Topología?. Clasifique las redes según su Topología. Incluir los gráficos necesarios. Nombrando las ventajas y desventajas de las mismas.

Explica la diferencia entre enlace físico y lógico.

Explica que es una red Local y que es una red extendida , cómo se las denomina y cuáles son los servicios que suelen tener. (ventajas y desventajas)

¿Cuales son los dispositivos físicos que pueden ser usados en la construcción de las redes? Nombre a cada uno de ellos indicando su función teniendo en cuenta la longitud de la topología.

¿Qué dispositivos se utilizan para unir redes? Explicar brevemente cada uno.

¿Cuáles son los medios de conexión más usados?. Da ejemplos de cada uno.

Complete la pregunta anterior nombrando y comentando los diferentes medios de transmisión para una red local.

¿Qué clase de conectores se utilizan en el cableado de redes?

¿Qué y cuales son los niveles del modelo ISO? Explique con sus palabras

¿A qué se denomina ancho de banda?

¿A qué se denomina comunicación asincrónica y comunicación sincrónica?

Menciona los sistemas operativos para redes locales. ¿ Cuál es el más utilizado en las redes locales?

¿Qué tareas tienen los administradores de red; qué posibilidades de acceso tienen los usuarios y a qué denominamos grupo de trabajo?

¿Qué es RDSI?

¿Qué es FULL DUPLEX y que es SEMI DUPLEX?

¿A qué se denomina colisión?

¿Explique el mecanismo de corrección y detección de errores de paridad?

¿Cómo funciona el direccionamiento IP?

¿Cuales son los tipos de IP posibles?

¿Qué es un sistema operativo?

¿Qué es un servidor dedicado y que es un servidor no dedicado?

¿Qué es una estación de trabajo?

¿Qué son los niveles de seguridad de las redes?

¿Cuales son las clases y derechos de usuarios?

¿Qué es la seguridad por atributos de archivos? (de varios ejemplos)

Ejercicios de Subredes

1) Una red está dividida en 8 subredes de una clase B. ¿Qué mascara de subred se deberá utilizar si se pretende tener 2500 host por subred

a.255.248.0.0

b.255.255.240.0

c.255.255.248.0

d.255.255.255.255

e.255.255.224.0

f.255.255.252.0

g.172.16.252.0

2) ¿Cuáles de los siguientes son direccionamientos validos clase B?

a. 10011001.01111000.01101101.11111000

153.120.109.194

b. 01011001.11001010.11100001.01100111

89.192.225.103

c. 10111001.11001000.00110111.01001100

185.200.55.76

d. 11011001.01001010.01101001.00110011

217.74.105.43

e. 10011111.01001011.00111111.00101011

159.75.63.43

3) ¿Cuáles de las siguientes subredes no pertenece a la misma red si se ha utilizado la máscara de subred 255.255.224.0?

a.172.16.66.24

b.172.16.65.33

c.172.16.64.42

d.172.16.63.51

4) Convierta 191.168.10.11 a binario

5) Convierta 00001010.10101001.00001011.10001011 a decimal?

6) Dirección privada clase A:

a. 00001010.01111000.01101101.11111000

10.120.109.248

b. 00001011.11111010.11100001.01100111

11.250.225.103

c. 00101010.11001000.11110111.01001100

42.200.247.76

d. 00000010.01001010.01101001.11110011

2.74.105.243

7) A partir de la dirección IP 172.18.71.2 255.255.248.0, ¿cuál es la dirección de subred y de broadcast a la que pertenece el host?

a. network ID = 172.18.64.0, broadcast address is 172.18.80.255

b. network ID = 172.18.32.0, broadcast address is 172.18.71.255

c. network ID = 172.18.32.0, broadcast address is 172.18.80.255

d. network ID = 172.18.64.0, broadcast address is 172.18.71.255

8) Cuales de las siguientes mascaras de red equivale a: /24

a.255.0.0.0

b.224.0.0.0

c.255.255.0.0

d.255.255.255.0

9) A partir de la dirección IP 192.168.85.129 255.255.255.192, ¿cuál es la dirección de subred y de broadcast a la que pertece el host?

a. network ID = 192.168.85.128, broadcast address is 192.168.85.255

b. network ID = 192.168.84.0, broadcast address is 192.168.92.255

c. network ID = 192.168.85.129, broadcast address is 192.168.85.224

d. network ID = 192.168.85.128, broadcast address is 192.168.85.191

10) Una red clase C 192.168.1.0 255.255.255.252, esta dividida en subredes ¿cuantas subredes y cuantos host por subred tendra cada una?

a. 62 subnets with each 2 hosts

b. 126 subnets with each 4 hosts

c. 126 subnets with each 6 hosts

d. 30 subnets with each 6 hosts

e. 2 subnets with each 62 hosts

11) Usted tiene una IP 156.233.42.56 con una mascara de subred de 7 bits. ¿Cuántos host y cuantas subredes son posibles?

A.126 subnets and 510 hosts

b. 128 subnets and 512 hosts

c. 510 hosts and 126 subnets

d. 512 hosts and 128 subnets

12) Una red clase B será dividida en subredes. ¿Qué mascara se deberá utilizar para obtener un total de 500 host por subred?

a. 255.255.224.0

b. 255.255.248.0

c. 255.255.128.0

d. 255.255.254.0

13) Si un nodo de una red tiene la dirección 172.16.45.14/30, ¿Cuál es la dirección de la subred a la cual pertenece ese nodo?

A. 172.16.45.0

B. 172.16.45.4

C. 172.16.45.8

D. 172.16.45.12

E. 172.16.45.18

F. 172.16.0.0

14) ¿Cuáles de las que se mencionan a continuación son 2 direcciones IP que pueden ser asignadas a nodos de la subred 192.168.15.19/28?

A. 192.168.15.17

B. 192.168.15.14

C. 192.168.15.29

D. 192.168.15.16

E. 192.168.15.31

F. Ninguna de las que se menciona