Redes Informáticas

Unidad didáctica:
"Redes Informáticas"

CURSO 4º ESO

Unidad didáctica:
"Redes Informáticas"

ÍNDICE

1.- Conceptos básicos
   1.1.- Qué es una red.
   2.2.- Tipos de redes.
2.- Topología de redes.
3.- Transmisión de datos en las redes.
4.- Protocolo de red (TCP/IP).
5.- Direcciones IP y Routing.
6.- ¿Qué es el DNS (Domain Name System)?.
7.- Hardware necesario en una red.
   7.1.- Tarjetas de red.
   7.2.- Conectores, cables.
   7.3.- Routers, Hub, Switch.
   7.4.- Conexiones y comprobación de los cables.
   7.5.- Conexiones inalámbricas (Wireless, WIFI).
8.- Recorrido de los paquetes.
9.- Configuración de la red.
   9.1.- Configuración de los ordenadores en Windows XP.
   9.2.- Configuración del Router.
10.- Compartir recursos en Windows XP.
   10.1.- Compartir carpetas, ficheros y unidades.
   10.2.- Compartir impresoras.
11.- Actividades.

1.- Conceptos básicos
1.1.- Qué es una red.
Una red es la unión de dos o más ordenadores de manera que sean capaces de compartir recursos, ficheros, directorios, discos, impresoras ...

Para crear la red es necesario un hardware que una los dispositivos (tarjetas, cables) y un software que implemente las reglas de comunicación entre ellos (protocolos y servicios).
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1.2.- Tipos de redes. Se pueden distinguir cuatro tipos de redes generales: LAN (Local Area Network) Son redes de pequeña extensión, donde el usuario es el dueño de la red con velocidades de 1 a 100 Mbps
Red LAN
MAN (Metropolitan Area Network) Son redes de mayor extensión, dan servicio a múltiples usuarios, se extiende dentro del área metropolitana.
Red MAN
WAN (Wide Area Network) Son redes de gran extensión, dan servicio a múltiples usuarios, atraviesan incluso países. Un ejemplo de red pública es Internet.
Red WAN
VPN (Virtual Private Network) Conocidas como Intranet. Son redes de gran extensión, donde los usuarios aprovechan los recursos de Internet. Utilizan medidas de seguridad para establecer conexiones privadas. Por ejemplo la Intranet de una empresa con sedes en varias ciudades.
Red VPN
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2.- Topología de redes
Otra forma de clasificar las redes es según la disposición de las estaciones que la componen. A esto se le llama topología de la red. Algunas de las topologías más utilizadas son las siguientes. Topología en Anillo Consiste en conectar las estaciones una en serie con la otra formando un anillo cerrado. La información debe pasar de una estación a otra hasta que llega al destinatario de la misma, generalmente la información es de tipo unidireccional. Un inconveniente de esta topología es que si una estación se avería la red deja de funcionar adecuadamente.
Topología en Anillo
Topología en Bus Consiste en conectar todas las estaciones a un bus común. La ventaja de esta topología es que no necesitan estar conectadas todas las estaciones a la red. Por otra parte es muy fácil incrementar o decrementar el número de estaciones de la red. Los paquetes de la red llegan a todas las estaciones, y ellas deben recoger sólo los que son para ellas.
Topología en Bus
Topología en Estrella Consiste en conectar todas las estaciones a un nodo común, conocido con el nombre de concentrador, Hub, Switch, Router, Gateway, etc. Esta topología es una variante de la topología en bus, el concentrador se encarga de conmutar los datos entre las distintas estaciones. Dependiendo del elemento utilizado como nodo (Hub, Router...) los datos llegan a todas o sólo a la estación adecuada, con el consiguiente ahorro de ancho de banda de datos para el resto de estaciones. En la actualidad es el sistema más extendido.
Topología en Estrella
Topología en Árbol La topología en árbol aparece como desarrollo de la interconexión de varias topologías en estrella.
Topología en Árbol
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3.- Transmisión de datos en las redes.
Para transmitir datos desde una estación a otra, estos son empaquetados y depositados en la red para que pueda leerlos la estación de destino. Cada vez debe transmitir una sola estación. Las estaciones deben estar siempre a la escucha para reconocer cuando llega un paquete para ella. En ocasiones dos o más estaciones intentan enviar paquetes al mismo tiempo, esto produce un error llamado colisión, y obliga a que ambas intenten enviar de nuevo el paquete cuando la red esté libre.
Transmisión de datos en las redes Por todo ello observamos que la red debe compartir entre todas la estaciones el ancho de banda, de manera que cuantas más estaciones, mayor será la probabilidad de que se produzcan colisiones de datos y por lo tanto menor será la velocidad de transmisión de datos.
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4.- Protocolo de red (TCP/IP).

Es necesario un mecanismo que prevenga y/o resuelva el problema de que varias estaciones que comparten el sistema de transmisión transmitan de forma ordenada y una cada vez, así como el orden origen y destino de los paquetes. Para ello se han implementado los llamados protocolos.

El protocolo TCP/IP, en realidad no se trata de un solo protocolo de red sino de una familia de protocolos con diferentes prestaciones. Sus especificaciones vienen en documentos públicos RFC (Request for comments), se encuentran en Internet en la dirección http://www.ietf.org/rfc.html

Existen los siguientes servicios:

TCP (Transmission Control Protocol)

TCP, es un servicio encargado de asegurar la transmisión, su orden y orientado a la conexión. Desde el punto de vista de las aplicaciones se encarga de que el caudal de datos llegue completo y ordenado hasta la computadora remota.

UDP (User Datagram Protocol)

UDP, es un servicio no asegurado y sin conexión. Crea paquetes por la aplicación. El orden de llegada y la llegada no está garantizado. Sirve para aplicaciones que transmiten datos y no pueden esperar la respuesta de si han llegado o no.

ICMP (Internet Control Message Protocol)

ICMP, no puede ser usado por el usuario, ya que es un servicio que se encarga de transmitir errores y de controlar las computadoras que intercambian datos.

IGMP (Internet Group Management Protocol)

IGMP, controla el comportamiento de las computadoras utilizando IP-Multicast. Envía a todas ellas ordenes simultáneas.

Todas las redes en el mundo que estén interconectadas vía TCP/IP, forman una sola red que se suele llamar Internet.

TCP/IP utiliza paquetes cuyo tamaño máximo es de 64 Kilobytes. En realidad el tamaño máximo que permite una red Ethernet (utilizada en redes locales) es de 1500 Bytes, por lo que se limita el tamaño de TCP/IP a esos 1500 Bytes cuando pasa por una red de este tipo.

Para ser más exactos el protocolo no debería llamarse TCP/IP, sino solo IP. Mediante IP (Internet Protocol) no se asegura la transferencia. TCP es una capa de control por encima del protocolo IP, que garantiza la transmisión de los datos. Finalmente el protocolo IP es superpuesto al protocolo que se encuentre por debajo y que depende directamente del hardware (ej. Ethernet). Esta configuración en capas, se puede ver continuación.

7.- Hardware necesario en una red
En primer lugar necesitamos de más de un equipo, por lo menos dos, cada uno de ellos debe disponer de una tarjeta de red o de una conexión Wifi, en cualquier caso ambos deben ser del mismo tipo. Si disponemos de más de dos, necesitamos un router, un hub o un switch que regule el tráfico de los datos. Dependiendo de la configuración que se desea realizar se utiliza un tipo de hardware u otro. La configuración más extendida es la red Ethernet, para la cual se explica el hardware necesario.
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7.2.- Conectores, cables
Cuando lo que deseamos es implementar una red de topología anillo o bus, se utiliza el cable coaxial para la misma, mientras en topología estrella, denominada Ethernet 100 Base T, se emplea los pares de cables trenzados. Las redes de cable coaxial utilizan: El adaptador en T del tipo BNC. Las cargas de 50 W en los extremos del cable para que no haya onda estacionaria. Cable coaxial fino de 50 W del tipo RG 58. Conector BNC macho para el cable RG 58.
Las redes Ethernet 100 Base T, utilizan: Conector RJ45. Cable de 4 pares trenzados. Concentrador Hub, Router o Switch. En el caso de dos ordenadores no es necesario el concentrador si se confecciona el cable de forma adecuada. El cable de pares puede ser sin apantallar (UTP Unshielded Twisted Pair) o apantallado (STP Shielded Twisted Pair), teniendo este último mejores prestaciones. La categoría del cable, define la velocidad, así encontraremos las siguientes categorías: Cable modular plano para RJ 45: hasta 1Mbps. Categoría 3: velocidad máxima de datos 10 Mbps Categoría 4: velocidad máxima de datos 16 Mbps. Categoría 5: velocidad máxima de datos 100 Mbps. Categorías 6 y 7: capaz de superar 1 Gbps. Conectores para redes, BNC y RJ45
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7.3.- Routers, Hub, Switch
El Hub o concentrador se encarga de tomar los paquetes que llegan hasta una de sus entradas y enviarlos por el resto, de manera que las estaciones que se encuentran a la escucha las reciban. El inconveniente es que llegan hasta todas ellas los paquetes y no sólo hasta la interesada. Esto hace que se ocupen todas las líneas de paquetes que no se aprovechan en general y disminuye el ancho de banda de la transmisión. El Switch realiza la misma tarea que un Hub con la diferencia de que incrementa la velocidad de transmisión de los paquetes ganando algo de ancho de banda en la transmisión. El Router es un dispositivo inteligente, cuando recibe un paquete hacia un destinatario, la primera vez lo envía por todos los caminos posibles, y cuando recibe la verificación de por donde se encuentra el destinatario, "se anota el camino", y en las veces sucesivas lo envía solamente por el camino correcto y no por todos los posibles. Si por algún motivo deja de recibir confirmación de un destino que tenía anotado, busca un nuevo camino para ese destinatario y lo vuelve a anotar. Por otra parte es el único que sirve como unión entre dos redes. El Hub o el Switch no sirven como pasarela entre redes, sólo se pueden utilizar en una misma red. Su función principal es ampliar el número de conexiones de una red hasta un router. En numerosas ocasiones el Router implementa más funciones, como un puerto de impresora para compartirla entre las distintas máquinas, Firewall, etc.
Router, aspecto delantero y posterior
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9.2.- Configuración del Router
Para configurar el router debemos entrar en su panel de configuración. 1º- Necesitamos un ordenador con un navegador, colocamos en la barra de dirección la dirección que trae por defecto el Router http://192.168.123.254/ y entramos en la configuración. Generalmente tienen un nombre de usuario y password por defecto que nos permite entrar. Si no los conocemos no podemos cambiar su configuración. 2º- Cuando entramos nos muestra el estado de la configuración actual. Debemos modificar aquellos valores que no sean adecuados para nuestras necesidades. 3º- Buscamos la configuración del DHCP server y lo habilitamos si lo deseamos o deshabilitamos. También podemos configurar el rango de direcciones que va a suministrar el Router. Y lo almacenamos (Save) 4º- A continuación modificamos la dirección IP de la LAN y configuramos el tipo de la WAN, dinámica o estática (generalmente es dinámica). Si queremos que el router responda a un dominio y no saque las peticiones fuera cuando accedamos a él, debemos configurar el nombre del dominio. Y lo almacenamos (Save), y reiniciamos el router. ¡Ojo! Si cambiamos el valor de la IP del router tendremos que reiniciar el ordenador para poder entrar en el router de nuevo, o no pertenecerán el ordenador y router a la misma red. Configuración de un Router
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Cuando se trata de un Router Wifi, también debemos configurar la parte Wireless. 1º- Modo: AP (Access Point) suministra señal a las estaciones remotas. AP Bridge- Point to Point, puente entre dos puntos. AP Bridge- Point to Multi-Point, puente que recibe para muchos puntos. 2º- Banda: puede trabajar con distintos formatos estándar de datos B , G o con los dos a la vez. 3º- ESSID: es el nombre de la Red inalámbrica debe ser igual para los distintos elementos que se conectan a la red. 4º- Canal número: Canal de emisión-recepción (debe ser igual en todas las estaciones y el router). 5º- Dispone de otras características de seguridad WEP, WAP, etc. También deben configurarse y almacenarse. Configuración de un Router-Wireless Con esto queda configurado el Router.
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