Diseña la red LAN
Clasifica los elementos básicos de la red LAN
Equipo No. 5
Wendy Girel Ceballos Suárez
Brayal Yafet Castillo Nabor
Diego Fernando De La Cruz Gallegos
Jhopser Akeraen Chacon Mosqueda
Moisés Alejandro Carrasco Aguilar
5.1 Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo cómo cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo
5.6 Utiliza las tecnologías de información y comunicación para procesar e interpretar información
5.6 Utiliza las tecnologías de información y comunicación para procesar e interpretar información
CE9 Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos
CE14 Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realización de actividades de su vida cotidiana.
C1 Identifica, ordena e interpreta las ideas, datos y conceptos explícitos e implícitos en un texto, considerando el contexto en el que se generó y en el que se recibe.
C12 Utiliza las tecnologías de la información y comunicación para investigar, resolver problemas, producir materiales y transmitir información
Competencias de productividad y empleabilidad de la Secretaría del Trabajo y Previsión Social
EP1 Identificar los componentes apropiados para cada situación.
EP6 Cuidar y manejar los recursos y bienes ajenos siguiendo normas y disposiciones definidas.
Definición Organización: En estos momentos vamos a proceder a llevar a
cabo el análisis del término organización que nos ocupa, pero antes de eso es
importante que conozcamos el origen etimológico del mismo para así entender
mejor su significado. En el ámbito de redes, un estándar puede definir, por ejemplo, el tipo de conector a emplear, las tensiones e intensidades empleadas, el formato de los datos a enviar, etc. En resumen, un
estándar es un conjunto de normas, acuerdos y recomendaciones técnicas que regulan
la transmisión de los sistemas de comunicación. El empleo de estos estándares
presenta las siguientes ventajas:Los productos de diferentes fabricantes que
cumplen los estándares son totalmente compatibles y, por tanto, pueden
comunicarse entre ellos sin necesidad de utilizar adaptadores.
El mercado se amplía, ya que, al existir compatibilidad entre los productos de diferentes fabricantes, la oferta de productos será mayor, pudiendo derivar en precios más competitivos. Esto se traduce en una mayor flexibilidad a la hora de elegir y utilizar dispositivos.
Se asegura la compatibilidad con productos futuros empleando la misma tecnología.
Se reducen los costes de los productos.
De esta forma, la estandarización evita que las empresas posean arquitecturas cerradas que derivan en monopolios, favoreciendo la interoperabilidad entre dispositivos de varios fabricantes y la flexibilidad del mercado.
Existen dos tipos de estándares:
Frecuencia
se le denomina «estándar propietario», y si alcanza una penetración en el
mercado considerable,
puede
llegar a convertirse en estándar de facto e incluso de iure.
Centrándonos
en los estándares abiertos, existen dos tipos de organizaciones que pueden
definirlos, los
consorcios
de fabricantes y los organismos oficiales, teniendo entonces que básicamente,
existen dos tipos de
organizaciones
que definen estándares: Las organizaciones oficiales y los consorcios de
fabricantes. El primer tipo de organismo está integrado por consultores
independientes, integrantes de departamentos o
secretarías
de estado de diferentes países u otros individuos.
Primeros años de la
década del ’80:
Construcción de
edificios sin consideración de los servicios de comunicaciones Tendido
Independiente
Instalación de cableado
Telefónico en el momento de la construcción Instalación del cableado de Datos,
posterior al momento de la construcción.
A inicios de los 80 ́s apareció la tecnología Ethernet con
cable coaxial de 50 Ω. RG – 58. Remplazada luego por el par trenzado.
Cableado Estructurado 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 útil del edificio
sin necesidad de realizar más tendido de cables.
ANSI/TIA/EIA-568-B Cableado de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales. (Cómo instalar el Cableado) – TIA/EIA 568-B1 Requerimientos generales – TIA/EIA 568-B2 Componentes de cableado mediante par trenzado balanceado – TIA/EIA 568-B3 Componentes de cableado, Fibra óptica
ANSI/TIA/EIA-569-A
Normas de Recorridos y Espacios de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales
(Cómo enrutar el
cableado)
ANSI/TIA/EIA-570-A
Normas de Infraestructura Residencial de Telecomunicaciones
ANSI/TIA/EIA-606-A
Normas de Administración de Infraestructura de Telecomunicaciones en Edificios
Comerciales
ANSI/TIA/EIA-607
Requerimientos para instalaciones de sistemas de puesta a tierra de
Telecomunicaciones
en Edificios Comerciales.
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Un cable es un cordón que
está resguardado por alguna clase de recubrimiento y que permite conducir
electricidad o distintos tipos de señales. Los cables suelen estar
confeccionados con aluminio o cobre. UTP, sigla que significa Unshielded
Twisted Pair ( “Par trenzado no blindado”). El cable UTP, por lo tanto, es una
clase de cable que no se encuentra blindado y que suele emplearse en las
telecomunicaciones.
Orígenes: El cable de par trenzado fue creado por el británico Alexander Graham Bell (1847-1922). Se trata de una vía de conexión con un par de conductores eléctricos entrelazados de manera tal que logren eliminar la diafonía de otros cables y las interferencias de medios externos. Tras la invención del teléfono, su cableado compartía la misma ruta con las líneas de energía eléctrica. Sin embargo, se producían interferencias que recortaban la distancia de las señales telefónicas. Para evitar esto, los ingenieros comenzaron a cruzar los cables cada cierta cantidad de postes, para que ambos cables recibieran interferencias electromagnéticas similares. A partir de 1900, los cables de par retorcido se instalaron en toda la red norteamericana.
Por otro lado, el conector RJ45 (Registered Jack) es el
principal conector usado en la
conexión de tarjetas de red Ethernet. Este conector se emplea con cables de par
trenzado, por lo que el mismo conector se puede emplear para tipos de
comunicación diferente, dependiendo del orden de conexión de los pares trenzados.
El conector RJ45 es un conector estándar de red, que permite la interconexión
de dispositivos de red entre sí mediante un cable UTP de 4 pares (8 cables).
Existen dos formas de unir estos conectores a los cables:
De forma manual mediante
el crimpado con una tenaza.
Mediante un proceso
industrial de vacío que fija los contactos y el conector al cable
En general, un cable cruzado se utiliza para conectar dos dispositivos del mismo tipo, como por ejemplo un PC a una PC o un switch a otro switch. Por otro lado, el cable directo conecta dos dispositivos diferentes entre sí, como por ejemplo un PC y un switch. Recordando que un cable cruzado es aquel donde en los extremos la configuración es diferente. Un cable cruzado es un cable que interconecta todas las señales de salida en un conector con las señales de entrada en el otro conector, y viceversa; permitiendo a dos dispositivos electrónicos conectarse entre sí con una comunicación full dúplex.
RJ45 es una interfaz física comúnmente utilizada para conectar redes de computadoras con cableado estructurado (categorías 4, 5, 5e, 6, 6a, 7, 7a y 8). Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado (UTP). Recordando que el conector RJ45 se usa en redes, donde se conectan computadoras u otros elementos de red entre sí, mientras que RJ11 es el conector de cable que se usa en aparatos telefónicos, ADSL y cables de módem, etc.
El cable cruzado permite la conexión directa de dos equipos mediante tarjetas de red. Cruzamos los pares de cables para asociar físicamente las distintas entradas y salidas de las tarjetas de los equipos. Este cable se debe emplear, igualmente, para conectar hubs entre sí.
RJ45 es una interfaz física comúnmente utilizada para
conectar redes de computadoras con cableado estructurado (categorías 4, 5, 5e,
6, 6a, 7, 7a y 8). Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se
usan como extremos de cables de par trenzado (UTP). Recordando que el conector
RJ45 se usa en redes, donde se conectan computadoras u otros elementos de red
entre sí, mientras que RJ11 es el conector de cable que se usa en aparatos
telefónicos, ADSL y cables de módem, etc.
Los cables de red proporcionan el medio de conexión de las redes de ordenadores. Se emplean para la conexión
de equipos a switch, hub, rosetas, etc.
Materiales y
herramientas:
Cable par trenzado UTP
categoría 5 ó 6. 2 conectores RJ45.
Crimpadora (pinza
ponchadora)
Las tarjetas de red de los ordenadores emplean 4 de sus 8
conectores para transmitir paquetes de datos. La conexión de los pares de cables
en un determinado orden permite que se comuniquen, directamente,
equipos y dispositivos concentradores o conmutadores. La función de cada una de
las conexiones está descrita en la imagen adjunta.
La topología (del
griego τόπος, 'lugar', y λόγος, 'estudio') es la rama de las
matemáticas dedicada al estudio de aquellas
propiedades de los cuerpos
geométricos que permanecen inalteradas por
transformaciones continuas.
Es una disciplina que estudia las propiedades
de los espacios topológicos y las
funciones continuas. La topología se interesa
por conceptos como proximidad,
número de agujeros, el tipo de consistencia
(o textura) que presenta un objeto,
comparar objetos y clasificar múltiples
atributos donde destacan conectividad,
compacidad, metricidad, entre otros.
Topología de red
Es el arreglo físico o lógico en el cual los dispositivos o nodos de una red (e.g. computadoras, impresoras, servidores,
hubs, switches, enrutadores, etc.) se interconectan entre sí sobre un medio de comunicación. Está compuesta por
dos partes, la topología física, que es la disposición real de los cables (los medios) y la topología lógica, que define la
forma en que los hosts acceden a los medios. Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de bus, de anillo,
en estrella, en estrella extendida, jerárquica y en malla.
Como está construida
Los extremos se terminan con una resistencia de acople denominada el terminador, que además de indicar que no
existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus por medio de un acople de impedancias.
Ventajas
Facilidad de implementación y crecimiento.
Fácil adaptación.
Simplicidad en la arquitectura.
Es una red que no ocupa mucho espacio.
Desventajas
Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad de la señal.
Puede producirse degradación de la señal.
Complejidad de reconfiguración y aislamiento de fallos.
Limitación de las longitudes físicas del canal.
Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.
Las redes deben admitir una amplia variedad de aplicaciones y servicios, así como también funcionar con diferentes
tipos de infraestructuras físicas. El término arquitectura de red, en este contexto, se refiere a las tecnologías que
admiten la infraestructura y a los servicios y protocolos programados que pueden trasladar los mensajes en toda esa
infraestructura. Debido a que Internet evoluciona, al igual que las redes en general, descubrimos que existen cuatro
características básicas que la arquitectura subyacente necesita para cumplir con las expectativas de los usuarios:
tolerancia a fallas, escalabilidad, calidad del servicio y seguridad.
Tolerancia a fallas
La expectativa de que Internet está siempre disponible para los millones de usuarios que dependen de ella requiere
una arquitectura de red que está diseñada y creada para ser tolerante a las fallas. Una red tolerante a fallas es la que
limita el impacto de una falla del software o hardware y puede recuperarse rápidamente cuando se produce la
misma. Estas redes dependen de enlaces o rutas redundantes entre el origen y el destino del mensaje. Si un enlace
o ruta falla, los procesos garantizan que los mensajes pueden enrutarse en forma instantánea en un enlace diferente
transparente para los usuarios en cada extremo. Tanto las infraestructuras físicas como los procesos lógicos que
direccionan los mensajes a través de la red están diseñados para adaptarse a esta redundancia. Ésta es una premisa
básica de la arquitectura de las redes actuales.
Arquitectura de red con tolerancia a fallas.
Internet, en sus comienzos, era el resultado de una investigación respaldada por el Departamento de Defensa de
Estados Unidos (DoD). Su objetivo principal fue tener un medio de comunicación que pudiera soportar la destrucción
de numerosos sitios e instalaciones de transmisión sin interrumpir el servicio.
Toda comunicación, ya sea cara a cara o por una red, está regida por reglas predeterminadas que se
denominan protocolos. Estos protocolos son específicos de las características de la conversación. En
nuestra comunicación personal diaria, las reglas que utilizamos para comunicarnos por un medio, como
una llamada telefónica, no son necesariamente las mismas que los protocolos para utilizar otro medio,
como enviar una carta. Piense cuántas reglas o protocolos diferentes rigen todos los métodos de
comunicación que existen actualmente en el mundo.
La comunicación exitosa entre los hosts de una red requiere la interacción de gran cantidad de protocolos
diferentes. Un grupo de protocolos interrelacionados que son necesarios para realizar una función de
comunicación se denomina suite de protocolos. Estos protocolos se implementan en el software y el
hardware que está cargado en cada host y dispositivo de red.
Protocolos de red
A nivel humano, algunas reglas de comunicación son formales y otras simplemente se entienden, o están
implícitas, de acuerdo a los usos y costumbres. Para que los dispositivos se puedan comunicar en forma
exitosa, un nuevo conjunto de aplicaciones de protocolos debe describir los requerimientos e interacciones
precisos.
Las suites de protocolos de networking describen procesos como los siguientes:
El formato o la estructura del mensaje
El método por el cual los dispositivos de networking comparten información sobre las rutas con
otras redes
Cómo y cuándo se transmiten mensajes de error y del sistema entre los dispositivos
La configuración y la terminación de sesiones de transferencia de datos.
Protocolos independientes de la tecnología
Los protocolos de red describen las funciones que se producen durante las comunicaciones de red. En el
ejemplo de la conversación cara a cara, es posible que un protocolo para comunicar establezca que para
indicar que la conversación ha finalizado, el emisor debe permanecer en silencio durante dos segundos
completos. Sin embargo, este protocolo no especifica cómo debe permanecer en silencio el emisor durante
los dos segundos.
Los protocolos generalmente no describen cómo lograr una función en particular. Al describir solamente
qué funciones se requieren de una regla de comunicación en particular, pero no cómo realizarlas, es posible
que la implementación de un protocolo en particular sea independiente de la tecnología.
En el ejemplo del servidor Web, HTTP no especifica qué lenguaje de programación se utiliza para crear el
explorador, qué software de servidor Web se debe utilizar para servir las páginas Web, sobre qué sistema
operativo se ejecuta el software o los requisitos necesarios para mostrar el explorador. Tampoco describe
cómo debe detectar errores el servidor, aunque sí describe lo que debe hacer si ocurre algún error.
Esto significa que una computadora y otros dispositivos como teléfonos móviles o PDA pueden acceder a
una página Web almacenada en cualquier tipo de servidor Web que utilice cualquier forma de sistema
operativo de cualquier lugar de Internet.
Beneficios del uso de Modelo de capas
Para visualizar la interacción entre varios protocolos, es común utilizar un modelo en capas. Este modelo
describe el funcionamiento de los protocolos que se produce en cada capa y la interacción con las capas
que se encuentran por encima y por debajo de ellas.
Hay beneficios por el uso de un modelo en capas para describir protocolos de red y operaciones. Uso de
un modelo en capas:
Ayuda en el diseño de protocolos, ya que los protocolos que operan en una capa específica tienen
información definida según la cual actúan, y una interfaz definida para las capas superiores e
inferiores.
Fomenta la competencia, ya que los productos de distintos proveedores pueden trabajar en
conjunto.
Evita que los cambios en la tecnología o en las capacidades de una capa afecten otras capas
superiores e inferiores.
Proporciona un lenguaje común para describir las funciones y capacidades de networking.
Modelos de Referencia y Protocolo
Existen dos tipos básicos de modelos de networking: modelos de referencia y modelos de protocolo.
Un modelo de referencia proporciona una referencia común para mantener la consistencia dentro de todos
los tipos de protocolos y servicios de red. Un modelo de protocolo proporciona un modelo que coincide
fielmente con la estructura de una suite de protocolo en particular. El conjunto jerárquico de protocolos
relacionados en una suite representa típicamente toda la funcionalidad requerida para interconectar la
red humana con la red de datos. El modelo TCP/IP es un protocolo modelo porque describe las funciones
que ocurren en cada capa de protocolos dentro de una suite de TCP/IP. El modelo de Interconexión
de sistema abierto (OSI) es el modelo de referencia de internetwork más conocido.
Se usa para diseño de redes de datos, especificaciones de funcionamiento y resolución de
problemas.
Proceso de comunicación en el protocolo TCP/IP (2.3 - 2.3.2)
Proceso de comunicación en TCP/IP
El modelo TCP/IP describe la funcionalidad de los protocolos que forman la suite de protocolos TCP/IP.
Estos protocolos, que se implementan en los hosts emisores y receptores, interactúan para brindar una
entrega extremo a extremo de las aplicaciones a través de la red.
Un proceso de comunicación completo incluye estos pasos:
1. Creación de datos en la capa de aplicación del dispositivo final de origen
2. Segmentación y encapsulación de datos a medida que pasan por el stack de protocolos en el dispositivo
final de origen
3. Generación de datos en los medios en la capa de acceso a la red del stack
4. Transportación de los datos a través de internetwork, la cual está compuesta por medios y por cualquier
dispositivo intermediario
5. Recepción de los datos en la capa de acceso a la red del dispositivo final de destino
6. Desencapsulación y reensamblaje de los datos a medida que pasan por el stack en el dispositivo de
destino
7. Transmisión de estos datos a la aplicación de destino en la capa de aplicación del dispositivo final de
destino
Unidad de datos del Protocolo y encapsulación en TCP/IP
Mientras los datos de la aplicación bajan al stack del protocolo y se transmiten por los medios de la red,
varios protocolos le agregan información en cada nivel. Esto comúnmente se conoce como proceso de
encapsulación.
La forma que adopta una sección de datos en cualquier capa se denomina Unidad de datos del protocolo
(PDU). Durante la encapsulación, cada capa encapsula las PDU que recibe de la capa inferior de acuerdo
con el protocolo que se utiliza. En cada etapa del proceso, una PDU tiene un nombre distinto para reflejar
su nuevo aspecto. Aunque no existe una convención universal de nombres para las PDU, en este curso se
denominan de acuerdo con los protocolos de la suite de TCP/IP.
Datos: término general que se utiliza en la capa de aplicación para la PDU
Segmento: PDU de la capa de transporte
Paquete: PDU de la capa de internetwork
Trama: PDU de la capa de acceso de red
Bits: PDU que se utiliza cuando se transmiten datos físicamente por el medio
Proceso de envió y de recepción en TCP/IP
Cuando se envían mensajes en una red, el stack de protocolos de un host opera desde las capas superiores
hacia las capas inferiores. En el ejemplo del servidor Web podemos utilizar el modelo TCP/IP para ilustrar
el proceso de envío de una página Web HTML a un cliente.
El protocolo de la capa aplicación, HTTP, comienza el proceso entregando los datos de la página Web con
formato HTML a la capa de transporte.Luego el paquete IP se envía al protocolo Ethernet de la capa de acceso a la red, donde se encapsula en un
encabezado de trama y en un tráiler. Cada encabezado de trama contiene una dirección física de origen y
de destino. La dirección física identifica de forma exclusiva los dispositivos en la red local. El tráiler contiene
información de verificación de errores. Finalmente, los bits se codifican en el medio Ethernet mediante la
NIC del servidor.
CBTis 163 Soporte y Mantenimiento de Equipos de Cómputo Submódulo uno: Diseña la red LAN Submódulo dos: Clasifica los elementos básicos de...
