Redes Computacionales 2 Jja(0).docx

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CLAVE: 07PSU0083E

NOMBRE DEL ALUMNO: JONATHAN REYES TORRES. JAVIER CORTAZAR ANDRES BALBOA

CATEDRÁTICO: LIC LORENZO BASTARD MARTINEZ

MATERIA: REDES COMPUTACIONALES II

TRABAJO: UNIDAD II DISEÑO DE UNA RED

CARRERA: ING. SISTEMAS COMPUTACIONALES

CUATRIMESTRE: 7º TO

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UNIDAD II DISEÑO DE UNA RED 2.1 CONCEPTO DE DISEÑO. El diseño1 se define como el proceso previo de configuración mental, "prefiguración", en la búsqueda de una solución en cualquier campo. Se aplica habitualmente en el contexto de la industria, ingeniería, arquitectura, comunicación y otras disciplinas que requieren creatividad. El diseño involucra variadas dimensiones que van más allá del aspecto, la forma y el color, abarcando también la función de un objeto y su interacción con el usuario. Durante el proceso se debe tener en cuenta además la funcionalidad, la operatividad, la eficiencia y la vida útil del objeto del diseño.

2.2 COMUNICACION La comunicación (del latín communicatĭo, -onis1) es la acción consciente de intercambiar información entre dos o más participantes con el fin de transmitir o recibir significados a través de un sistema compartido de signos y normas semánticas. Los pasos básicos de la comunicación son la formación de una intención de comunicar, la composición del mensaje, la codificación del mensaje, la transmisión de la señal, la recepción de la señal, la decodificación del mensaje y finalmente, la interpretación del mensaje por parte de un receptor. La comunicación en general toma lugar entre tres categorías de sujetos principales: los seres humanos (lenguaje), los organismos vivos (biosemiótica) y los dispositivos de comunicación habilitados (cibernética). En un sentido general, la comunicación es la unión, el contacto con otros seres, y se puede definir como el proceso mediante el cual se transmite una información de un punto a otro. Su propósito u objetivo se puede denominar bajo la acción de informar, generar acciones, crear un entendimiento o transmitir cierta idea.

2.4.2 MEDIOS DE TRANSMICION. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado.

2.4.3 TARJETAS DE INTERFASE Y FILTROS DE MEDIO DE COMUICACION. El desarrollo de la computación y su integración con las telecomunicaciones en la telemática han propiciado el surgimiento de nuevas formas de comunicación, que son aceptadas cada vez por más personas. El desarrollo de las redes informáticas posibilito su conexión mutua y, finalmente, la existencia de Internet, una red de redes gracias a la cual una computadora puede intercambiar fácilmente información con otras situadas en regiones lejanas del planeta. La información a la que se accede a través de Internet combina el texto con la imagen y el sonido, es decir, se trata de una información multimedia, una forma de comunicación que esta conociendo un enorme desarrollo gracias a la generalización de computadores personales dotadas del hardware y software necesarios. El último desarrollo en nuevas formas de comunicación es la realidad virtual, que permite al usuario acceder a una simulación de la realidad en tres dimensiones, en la cual es posible realizar acciones y obtener inmediatamente una respuesta, o sea, interactuar con ella. El uso creciente de la tecnología de la información en la actividad económica ha dado lugar a un incremento sustancial en el número de puestos de trabajo informatizados, con una relación de terminales por empleado que aumenta constantemente en todos los sectores industriales. La movilidad lleva a unos porcentajes de cambio anual entre un 20 y un 50% del total de puestos de trabajo. Los costos de traslado pueden ser notables (nuevo tendido para equipos informáticos, teléfonos, etc.). Por tanto, se hace necesaria una racionalización de los medios de acceso de estos equipos con el objeto de minimizar dichos costos. Las Redes de Área Local han sido creadas para responder a ésta problemática. El crecimiento de las redes locales a mediados de los años ochenta hizo que cambiase nuestra forma de comunicarnos con los ordenadores y la forma en que los ordenadores se comunicaban entre sí. La importancia de las LAN reside en que en un principio se puede conectar un número pequeño de ordenadores que puede ser ampliado a medida que crecen las necesidades. Son de vital importancia para empresas pequeñas puesto que suponen la solución a un entorno distribuido.

2.4.4 PLANO DE DISTRIBUCIÓN. Es un plano de la planta de una vivienda, a escala, con las divisiones interiores y un plano de distribucion de mobiliario es el plano anterior que contiene además el mobiliario a escala y la ubicación en que ha sido proyectado. Factores ambientales

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Existen algunos factores medioambientales que pueden afectar el alcance y rendimiento de las redes inalámbricas. Debe estimar la pérdida de la ruta y la atenuación de sus señales inalámbricas como resultado de estos factores. Paredes y techos Las paredes y techos entre el dispositivo AP y los clientes inalámbricos pueden degradar la fuerza de la señal. Las señales inalámbricas pueden penetrar paredes y otras estructuras, pero la tasa de penetración está directamente relacionada con el tipo de materiales de construcción, el grosor de materiales y la distancia desde la antena inalámbrica. Materiales de construcción Las puertas de aluminio y metal, vidrio, hormigón, vástagos de metal, paredes de ladrillo, vidrio y otros tipos de materiales de construcción pueden tener un efecto significativamente negativo sobre la fuerza de la señal de señales inalámbricas. EMI (Interferencia Electro-Magnética) La EMI de otros dispositivos eléctricos, como por ejemplo microondas, teléfonos sin cable y auriculares inalámbricos, pueden generar un ruido de Radiofrecuencia significativo y degradar o interrumpir las comunicaciones inalámbricas. Distancia Las señales inalámbricas se degradan rápidamente al pasar su alcance máximo. Debe planificar cuidadosamente su red para proporcionar una cobertura inalámbrica adecuada dentro del alcance que necesite en su entorno.

2.3 DISEÑO DE REDES DISTRIBUIDAS. La computación distribuida o informática en malla (grid) es un modelo para resolver problemas de computación masiva utilizando un gran número de ordenadores organizados en clústeres incrustados en una infraestructura de telecomunicaciones distribuida.Un sistema distribuido se define como una colección de computadoras separadas físicamente y conectadas entre sí por una red de comunicaciones; cada máquina posee sus componentes de hardware y software que el programador percibe como un solo sistema (no necesita saber qué cosas están en qué máquinas). El programador accede a los componentes de software (objetos) remotos, de la misma manera en que accedería a componentes locales, en un grupo de computadoras que usan un middleware entre los que destacan (RPC) y SOAP para conseguir un objetivo.

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Los sistemas distribuidos deben ser muy confiables, ya que si un componente del sistema se descompone otro componente debe ser capaz de reemplazarlo. Esto se denomina tolerancia a fallos. El tamaño de un sistema distribuido puede ser muy variado, ya sean decenas de hosts (red de área local), centenas de hosts (red de área metropolitana), o miles, o millones de hosts (Internet); esto se denomina escalabilidad. 1

2.3.1 COMPONENTES DE UNA RED. Una red de computadoras esta conectada tanto por hardware como por software. El hardware incluye tanto las tarjetas de interfaz de red como los cables que las unen, y el software incluye los controladores (programas que se utilizan para gestionar los dispositivos y el sistema operativo de red que gestiona la red. Componentes de una red. Servidor : este ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo. Estaciones de Trabajo : Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones de trabajos sin discos. Tarjetas o Placas de Interfaz de Red : Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red especifico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta. Sistema de Cableado : El sistema re la red esta constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo. Recursos y periféricos Compartidos : Entre los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red. REALIZACION DE LA CONEXION EN UNA RED. Para realizar la conexión con una red son necesarias las tarjetas de interfaz de red y el cable (a menos que se utilice un sistema de comunicación sin cable). Existen distintos tipos de tarjetas de interfaz y de esquemas de cableados. TARJETA DE INFERTAZ DE RED (NIC) Hay tarjetas de interfaz de red disponibles de diversos fabricantes. Se pueden elegir entre distintos tipos, según se desee configurar o cablear la red. Los tipos mas usuales son ArcNet, Ethernet FO y Token Ring. Las diferencias entre estos distintos tipos de red se encuentran en el método y velocidad de comunicación, así como el precio. En los primeros tiempos de la informática en red (hace unos dos o tres años) el cableado estaba mas estandarizado que ahora. ArcNet y Ethernet usaban cable coaxial y Token Ring usaba par trenzado. Actualmente se pueden adquirir tarjetas de interfaz de red que admitan diversos medios, lo que hace mucho mas fácil la planificación y

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configuración de las redes. En la actualidad las decisiones se toman en función del costo , distancia del cableado y topología. CABLEADO. El cable coaxial fue uno de los primeros que se usaron, pero el par trenzado ha ido ganando popularidad. El cable de fibra óptica se utiliza cuando es importante la velocidad, si bien los avances producidos en el diseño de las tarjetas de interfaz de red permiten velocidades de transmisión sobre cable coaxial o par trenzado por encima de lo normal. Actualmente el cable de fibra óptica sigue siendo la mejor elección cuando se necesita una alta velocidad de transferencia de datos. Routers y bridges Los servicios en la mayoría de las LAN son muy potentes. La mayoría de las organizaciones no desean encontrarse con núcleos aislados de utilidades informáticas. Por lo general prefieren difundir dichos servicios por una zona más amplia, de manera que los grupos puedan trabajar independientemente de su ubicación. Los Routers y los bridges son equipos especiales que permiten conectar dos o más LAN. El bridge es el equipo más elemental y sólo permite conectar varias LAN de un mismo tipo. El router es un elemento más inteligente y posibilita la interconexión de diferentes tipos de redes de ordenadores. Las grandes empresas disponen de redes corporativas de datos basadas en una serie de redes LAN y Routers. Desde el punto de vista del usuario, este enfoque proporciona una red físicamente heterogénea con aspecto de un recurso homogéneo. ROUTERS. Son críticos para las redes de gran alcance que utilizan enlace de comunicación remotas. Mantienen el trafico fluyendo eficientemente sobre caminos predefinidos en una interconexión de redes compleja. BRIDGES. Un bridge añade un nivel de inteligencia a una conexión entre redes. Conecta dos segmentos de red iguales o distintos. Podemos ver un bridge como un clasificador de correo que mira las direcciones de los paquetes y los coloca en la red adecuada. Se puede crear un bridge en un servidor NetWare instalando dos o mas tarjetas de interfaz de red. Cada segmento de red puede ser un tipo distinto (Ethernet, Token Ring, ArcNet). Las funciones de bridge y Routers incorporadas en el NetWare distribuyen en trafico de una red entre los segmento de LAN. Se puede crear un bridge para dividir una red amplia en dos o mas redes mas pequeñas. Esto mejora el rendimiento al reducir el trafico, ya que los paquetes para estaciones concretas no tienen que viajar por todas la red, como se muestra en la figura 4.2. Los bridge también se usan para conectar distintos tipos de redes, como Ethernet y Token Ring ; podemos ver en la figura 4.3 Los bridge trabajan en el nivel de enlace de datos. Cualquier dispositivo que se adapte a las especificaciones del nivel de control de acceso al medio (MAC, media Access Control) puede conectarse con otros dispositivos del nivel MAC. Recordemos que el nivel MAC es subnivel del nivel del enlace de datos.

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REPETIDORES. A medida que las señales eléctricas se transmiten por un cable, tienden a degenerar proporcionalmente a la longitud del cable. Este fenómeno se conoce como atenuación. Un repetidor es un dispositivo sencillo que se instala para amplificar las señales del cable, de forma que se pueda extender la longitud de la red. El repetidor normalmente no modifica la señal, excepto en que la amplifica para poder retransmitirla por el segmento de cable extendido. Algunos repetidores también filtran el ruido. Un repetidor básicamente es un dispositivo "no inteligente" con las siguientes características: - Un repetidor regenera las señales de la red para que lleguen mas lejos. - Se utilizan sobre todo en los sistemas de cableado lineales como Ethernet. - Los repetidores funcionan sobre el nivel mas bajo de la jerarquía de protocolos. - Se utilizan normalmente dentro de un mismo edificio. - Los segmentos conectados a un repetidor forman parte de la misma red. Los repetidores funcionan normalmente a la misma velocidad de transmisión que las redes que conectan. ENLACE PRINCIPAL (Backbone). Un cable principal (Backbone) es un cable que conecta entre si dos o mas segmento de una red local y ofrece un enlace de datos de alta velocidad entre ellos. Mientras que un puente se establece instalando dos o mas tarjetas de red en un servidor, la interconexion de redes se realizan conectando varios servidores o segmentos de red local, generalmente con un enlace backbone. Los enlaces backbone son generalmente medios de alta velocidad, como es el caso de la fibra optica. La figura 4.5 muestra un backbone basado en servidores. Cada servidor al backbone, y ofrece conexion a los restantes segmentos de red conectados al backbone. Las otras tarjetas del servidor estan conectadas a segmentos locales.

3.1.2 REDES MULTINODOS. Las redes multipunto son redes de computadoras en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos. En una red multipunto solo existe una línea de comunicación cuyo uso está compartido por todas las terminales en la red. La información fluye de forma bidireccional y es discernible para todas las terminales de la red. En este tipo de redes, las terminales compiten por el uso del medio, de forma que el primero que lo encuentra disponible lo acapara, aunque también puede negociar su uso. En términos más sencillos: permite la unión de varios terminales a su computadora compartiendo la única línea de transmisión, su principal ventaja consiste en el abaratamiento de costos, aunque puede perder velocidad y seguridad.

3.1.3 PROCESAMIENTO LOCAL.

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Conecta la estación remota con una estación dedicada de la red local. Todo el procesamiento se lleva a cabo en la estación dedicada; la visualización de la pantalla es reflejada en la estación remota, y el usuario puede introducir ordenes en el teclado. Este método resulta muy eficiente, ya que sobre la conexión remota sólo se transfiere la información de la pantalla y teclado. Requiere el uso de una estación de trabajo dedicada en la red local durante la sesión de comunicaciones.

3.1.4. CIRCULO DE TIEMPO DE RESPUESTA. Lapso de tiempo que transcurre entre que un usuario hace una petición a la red y la información pedida es recibida por éste. En Internet depende de múltiples factores, tales como ancho de banda, calidad de la línea, velocidad de módem, congestión de la red. Por definición un usuario nunca está satisfecho con el tiempo de respuesta de la red y se acostumbra rápidamente a las mejoras de éste.

3.1.8 TEORÍA DE COLAS. Las teorías de colas es el análisis matemático de las líneas, filas o colas de espera dentro de un sistema. La capacidad que tienen los sistemas sin que colapsen y el tiempo de espera medio son los factores principales en los estudios en la teoría de colas. Ahora, la teoría de colas -dentro de las matemáticas- se engloba en la investigación de operaciones y también se convierten en un complemento importante en los estudios de la teoría de control y la teoría de sistemas. Esta es una teoría que la vemos reflejada a diario en las situaciones más ordinarias de la vida: en el banco, en la tienda, en el transporte público, entre muchos otros.

2.4 DISEÑO DE REDES CONCENTRALIZADAS. RED CONCENTRALIZADA. Todos los nodos, menos uno, son periféricos y sólo pueden comunicarse a través del nodo central. La caída del nodo central priva del flujo a todos los demás nodos. La red separa emisores de receptores. Y se rige por el principio del “conocimiento” (el receptor conoce el mensaje del emisor). El nacimiento de los periódicos o de los clubs políticos son dos buenos ejemplos de red centralizada. La televisión que emite mensaje unidireccional, la publicidad clásica o un Estado centralista son redes centralizadas. RED DESCENTRALIZADA. Aparece por la interconexión de los nodos centrales de varias redes centralizadas. Como resultado no existe un único nodo central sino un centro colectivo de conectores. La caída de uno de los nodos centralizadores, conlleva la desconexión de uno o más nodos del conjunto de la red mientras que la caída del cluster centralizador produciría necesariamente la ruptura o desaparición de la red. La red se rige por principios como la “adhesión” o la “participación”. El nacimiento del telégrafo marcó el inicio de las redes descentralizadas. La iglesia católica, el Estado Federal o Wikipedia son redes descentralizadas. Aunque David de Ugarte, uno de los impulsores de la Indioanopedia, afirma en su excelente El poder de las

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redes, que Facebook es una red centralizada, a mi entender es una mezcla de red centralizada y red descentralizada (con adhesión y participación)

1-¿EN QUE CAMPO SE APLICA EL DISEÑO DE UNA RED? Se aplica habitualmente en el contexto la industria, ingeniería, arquitectura, comunicación y otras disciplinas requieren creatividad.

de que

2-¿QUE ES LA COMUNICACION? es

la

acción consciente de

intercambiar información entre

dos

o

más participantes con el fin de transmitir o recibir significados a través de un sistema compartido de signos y normas semánticas.

3-¿MENCIONA LOS TIPOS DE TRANSMISION? Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados.

4-¿QUE ES UN NIC? TARJETA DE INTERFAS DE RED

5-¿Qué ES UNA RED MULTINODOS? ES UNA RED de computadoras en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos.

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