Una red de computadoras también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc. Una red de comunicaciones es un conjunto de medios técnicos que permiten la comunicación a distancia entre equipos autónomos (no jerárquica -master/slave-). Normalmente se trata de transmitir datos, audio y vídeo por ondas electromagnéticas a través de diversos medios (aire, vacío, cable de cobre, fibra óptica, etc.) Tipos de redes [editar] •
Red pública: una red publica 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.
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Red privada: una red privada se definiría como una red que puede usarla solo algunas personas y que están configuradas con clave de acceso personal.
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Red de área Personal (PAN): (Personal Area Network) es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales personales) cerca de una persona. Los dispositivos pueden o no pueden pertenecer a la persona en cuestión. El alcance de una PAN es típicamente algunos metros. Las PAN se pueden utilizar para la comunicación entre los dispositivos personales de ellos mismos (comunicación del intrapersonal), o para conectar con una red de alto nivel y el Internet (un up link). Las redes personales del área se pueden conectar con cables con los buses de la computadora tales como USB y FireWire. Una red personal sin hilos del área (WPAN) se puede también hacer posible con tecnologías de red tales como IrDA y Bluetooth.
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Red de área local (LAN): una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de la localización. Nota: Para los propósitos administrativos, LANs grande se divide generalmente en segmentos lógicos más pequeños llamados los Workgroups. Un Workgroups es un grupo de las computadoras que comparten un sistema común de recursos dentro de un LAN.
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Red de área local virtual (VLAN): Una Virtual LAN ó comúnmente conocida como VLAN, es un grupo de computadoras, con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cuál todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de
datos, a pesar de su diversa localización física. Con esto, se pueden lógicamente agrupar computadoras para que la localización de la red ya no sea tan asociada y restringida a la localización física de cada computadora, como sucede con una LAN, otorgando además seguridad, flexibilidad y ahorro de recursos. Para lograrlo, se ha establecido la especificación IEEE 802.1Q como un estándar diseñado para dar dirección al problema de cómo separar redes físicamente muy largas en partes pequeñas, así como proveer un alto nivel de seguridad entre segmentos de redes internas teniendo la libertad de administrarlas sin importar su ubicación física •
Red del área del campus (CAN): Se deriva a una red que conecta dos o más LANs los cuales deben estar conectados en un área geográfica específica tal como un campus de universidad, un complejo industrial o una base militar.
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Red de área metropolitana (MAN): una red que conecta las redes de un área dos o más locales juntos pero no extiende más allá de los límites de la ciudad inmediata, o del área metropolitana. Los enrutadores (routers) múltiples, los interruptores (switch) y los cubos están conectados para crear a una MAN. Red de área amplia (WAN): es una red de comunicaciones de datos que cubre un área geográfica relativamente amplia y que utiliza a menudo las instalaciones de transmisión proporcionadas por los portadores comunes, tales como compañías del teléfono. Las tecnologías WAN funcionan generalmente en las tres capas más bajas del Modelo de referencia OSI: la capa física, la capa de transmisión de datos, y la capa de red. Red irregular: Es un sistema de cables y buses que se conectan a través de un módem, y que da como resultado la conexión de una o más computadoras. Esta red es parecida a la mixta, solo que no sigue con los parámetros presentados en ella. Muchos de estos casos son muy usados en la mayoria de las redes.
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Interconexión de Redes. Actualmente existe una gran variedad de redes no sólo por el número sino también por la diversidad de protocolos que ellas utilizan. Por tanto es necesario conocer la naturaleza de las distintas redes y los distintos protocolos cuando se desea establecer conexión entre ellas. En general se pueden presentar los siguientes casos de conexión entre distintas redes. • • • •
Red de área local con red de área local. Red de área local con red de área extensa Red de área extensa con red de área extensa Red de área local con red de área local a través de una red de área extensa.
La red pueden aumentar sus capacidades, tanto de interoperatividad como de cobertura, o simplemente incrementar el número de estaciones conectadas, mediante los siguientes dispositivos: Repetidoras Puentes o Bridge Encaminadores o Ruteadores Pasarelas o Gateways
Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar. Es habitual que un usuario que se conecta desde su hogar a Internet utilice una dirección IP. Esta dirección puede cambiar cada vez que se conecta; y a esta forma de asignación de dirección IP se denomina una dirección IP dinámica (normalmente se abrevia como IP dinámica). Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (se aplica la misma reducción por IP fija o IP estática), es decir, no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos, y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red. A través de Internet, los ordenadores se conectan entre sí mediante sus respectivas direcciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es más cómodo utilizar otra notación más fácil de recordar y utilizar, como los nombres de dominio; la traducción entre unos y otros se resuelve mediante los servidores de nombres de dominio DNS. Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinámicas llamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Como se clasifican
Como en todo protocolo de red, a cada estación (host) de una red IP se le debe dar una dirección, mas conocida como dirección IP. Las direcciones IP se compone de 4 bytes y se las escribe separando los bytes con puntos como en el siguiente ejemplo: 123.234.80.2 Como nos estamos refiriendo a bytes, ninguno de los cuatro números puede superar 255, por lo tanto la dirección 270.500.30.1 es inválida. El concepto de un esquema de direccionamiento de Internet global es fundamental para IP. Las direcciones de Internet se escriben como una sucesión punteada de la forma: aa.bb.cc.dd donde aa, bb, etc, son los valores decimales (de 0 a 255) de los 4 bytes que constituyen la dirección de Internet, por ejemplo: 149.144.21.60 Esto se llama "Common Internet Address Notation". Las direcciones de Internet normalmente hacen referencia a "direcciones IP". 149.144.21.60 es la dirección IP de "ironbark" o, para usar su nombre completo, ironbark.bendigo.latrobe.edu.au. El nombre (ironbark, redgum, bindi, etc) es llevado a su dirección de IP.
Figura 2: DISTINTOS PAQUETES DE REDES IP
La dirección IP se divide en dos partes: la dirección de red y la dirección de la estación (de host) dentro de dicha red. De acuerdo con la cantidad de bytes de una y de otra las redes se clasifican en: · Redes clase A: utilizan sólo el primer byte como dirección de red y tres para direcciones de estación. Se utilizan para redes muy grandes, ya que pueden albergar 16.777.214 estaciones. Se las identifica pues el primer bit del primer octeto es 0 (ver figura 2), es decir, las redes clase A van del 1.0.0.0 al 126.0.0.0, es decir 126 redes en total (la número 0 y la 127 están reservadas).
Las redes clase A se utilizan para grandes organizaciones con ser el gobierno de USA. · Redes clase B: utilizan 2 bytes para el número de red y dos para la dirección de estación. Son redes grandes y pueden albergar 65534 estaciones. Se las identifica pues los dos primeros bits del primer byte son 10, es decir, desde la red 128.1.0.0 hasta la red 191.254.0.0. Las redes clase B son las que generalmente se otorgan a grandes compañías privadas o universidades. · Redes clase C: utilizan 3 bytes para el número de red y uno para el número de estación, dando un total de 254 estaciones por red. Se identifican porque el primer byte comienza por 110 (ver figura), es decir que las redes clase C van desde la 192.1.1.0 hasta la 223.254.254.0. Las redes clase C son utilizadas por compañías medianas y chicas, proveedores de servicio, etc. · Direcciones de clase D: ya aquí no se habla mas de redes sino de grupos de direcciones. Las direcciones clase D fueron definidas para grupos multicast, es decir, un paquete transmitido por una estación es recibido por todas las estaciones que comparten esta dirección multicast. Esto es muy utilizado para videoconferencias, transmisión de audio y TV por IP. Al sector de Internet que soporta multicast se lo conoce bajo el nombre de Mbone (Multicast Backbone). Esta tecnología aun no ha sido muy difundida. Las direcciones de multicast, entonces, empiezan el primer byte con 1110, es decir, van desde la dirección 224.1.1.1 hasta la 239.254.254.254. · Direcciones clase E: están reservadas y aun no se les dio uso. Poseen los cuatro primeros bits del primer byte en 1, y van desde la 240.1.1.1 hasta la 254.254.254.254. Cada dirección IP debe ser única dentro de las redes clase A, B y C. En el caso de Internet, existe un organismo denominado InterNIC (Internet Network Information Center) que se encarga de asignar los números de red IP a quienes se los soliciten. Luego, el solicitante deberá verificar que no existan repeticiones de números de estación dentro de las redes que le fueron asignadas. De los 256 números de un byte de dirección IP, se reservan el 0 y el 255 para direcciones broadcast, es decir, para paquetes TCP/IP destinados a todas las estaciones de una red. El número 0, como dirección de estación, se reserva para referirse a la red. Luego la dirección 200.3.79.255 es la dirección broadcast de la red clase C (un solo byte como dirección de estación) 200.3.79.0. Ahora bien, para cada red IP hay que asignar una red entera, independientemente de que haya o no muchas estaciones en ella. Por ejemplo, para un enlace serial de dos estaciones sería necesario desperdiciar una red clase C entera de 254 direcciones para usar solo dos. Como esto generaba un uso muy ineficiente de las direcciones IP, se diseñó un mecanismo para subdividir las redes A, B y C de acuerdo con las necesidades de los usuarios. A
este mecanismo se lo denominó subneting o el castellanizado "subneteo". El subneting divide la dirección de estación de una red clase A, B o C en dos partes: dirección de subnet y dirección de estación. Como esta división no está estandarizada como las redes clase A, B o C, el mecanismo para que cada estación sepa por donde dividir es mediante la llamada "máscara de subnet". En dicha máscara se coloca un 1 en los bits que pertenezcan a la red (dirección de red y subnet) y 0 en los bits de la porción que resta para la estación. Para una mejor explicación ver la figura 3. De esta forma, con el ejemplo del enlace serie podemos definir una subnet de cuatro direcciones con la máscara de subnet 255.255.255.252; 252 en binario es 11111100; luego las direcciones de estación disponibles (en binario) son la 00 (red), 01 y 10 (estaciones) y 11 (broadcast).
Figura 3: EJEMPLO DE CLASE B CON SUBNET
Protocolos de ruteo, la "inteligencia" de la red Junto a IP en la capa de red encontramos los protocolos de ruteo. Estos protocolos tienen por objeto informar a los nodos de la red TCP/IP (llamados ruteadores) el camino a las distintas redes IP y el estado de los vínculos y otros ruteadores. Estos protocolos son los que dan inteligencia a la red y la vuelven
más poderosa que las redes de conmutación de circuitos. Los protocolos de ruteo se montan sobre IP, pero siguen siendo protocolos de capa 3. Entre los protocolos mas conocidos se encuentran RIP (Routing Information Protocol),OSPF (Open Shortest Path First), BGP(Border Gateway Protocol) e IGRP/EIGRP (Interior Gateway Routing Protocol y Enhanced IGRP, protocolos de ruteo de la empresa Cisco). Demultiplexado de IP:
IP: la conectividad de entrega de los datagrama Los datos de IP se transfieren por una internet basado en tres principios fundamentales: Entrega inestable la entrega de datos no se garantiza. Un paquete de datos puede perderse en la red, puede duplicarse (es decir: se entrega dos veces) o puede entregarse descompuesto (roto). El servicio de IP no detectará tales condiciones, ni notificará al remitente o receptor si ello ocurre. Connectionless delivery (entrega con conectividad) cada paquete se trata independientemente de todos los otros. Ninguna información se guarda acerca de cuales paquetes se han remitido, y los paquetes pueden viajar por rutas diferentes para ir al mismo destino. Entrega del mejor-esfuerzo el mecanismo de entrega de paquete se diseña para entregar siempre los paquetes si es posible. Esto no dejará caer paquetes gratuitamente: la falta de fiabilidad sólo debe ocurrir cuando los recursos subyacentes (ej.: espacio de buffer) están exhaustos.
Estas características permiten al servicio IP concentrarse en su trabajo: entregar paquetes. Como hemos visto, los protocolos de nivel más alto (normalmente TCP) transforman el servicio IP en un mecanismo secuenciado de interproceso de comunicación fiable.
Asignación de ruta de IP Hay dos niveles de complejidad involucrados en asignación de ruta (routing) de IP: Entrega local Cuando el software IP se presenta con un datagrama para entrega, primero chequea la parte de la red de la dirección de destino para ver si coincide su propio número de red. Si lo hace, entonces los datagrama pueden entregarse localmente, y simplemente se da al sistema de entrega de red físico (típicamente un dispositivo conductor Ethernet) para el encapsulamiento directo y entrega. Entrega de Internet Si los números de red son diferentes, entonces los datagrama deben remitirse a un router (o IP gateway). En este caso, el datagrama se remite (usando entrega directa como se vio anteriormente) al router apropiado para la entrega. Los datagramas cruzan gateways (routers) de red a red hasta que alcancen una red donde puedan entregarse localmente. El software de IP debe guardar una tabla de ruteo para saber la dirección IP de un router apropiado. Esto normalmente es hecho definiendo una ruta predefinida para cada máquina de la red. Los routers deben tener (por lo menos) dos direcciones de IP.