1. Pontificia Universidad Catolica de Puerto Rico<br />Recinto de Mayaguez<br />Fundamentos de Redes de Computadoras<br />Juan Medina Lopez<br />Alejandro Pares Carbonell<br />Emilio Otero Carbonell<br />Prof: Jesus J. Sanchez<br />Comp: 326<br />Que es una red de Computadoras<br />Es un conjunto de computadoras y equipos informáticos interconectados, que comparten e intercambian comunicación.<br /> Componetes de una red:<br />Una red tiene los siguientes componentes:<br />Sistemas de computadoras (nodos o hosts) <br />Medio de transmisión —un conducto de señal entre los equipos <br />Interfaces de red—equipos que envían reciben señales <br />Protocolos—reglas o estándares que describen como los hosts se comunican para intercambiar data<br />Ventajas de Red Informatica:<br />Compartir recursos comunes como:<br />Archivos, programas , impresoras, bases de datos y acceso a internet <br />Mejora el control de los aspectos de seguridad según su estructura <br />Aumenta la productividad<br />Mejora las comunicaciones internas y externas<br />Redes Punto a Punto:<br />Red Punto a Punto – en una red peer-to-peer (también conocida como workgroups), cada computadora controla el acceso a sus recursos. Por esto las computadoras pueden funcionar como cliente en unos casos y como servidor en otros.<br />Redes Punto a Punto: Ventajas y desventajas:<br />Ventajas:<br />Fácil implementación <br />Económicas <br />Desventajas:<br />Difícil de expandir (no escalable) <br />Apoyo complicado <br />Falto de control centralizado <br />No tiene almacenaje centralizado <br />Redes : Clientes y Servidor<br />Red Cliente-Servidor (Client - Server)<br />Servidor – es el que , comparte los recursos y servicios que residen en el..<br />Clientes - son los que solicitan los recursos o servicios al servidor.<br />Los controles de seguridad en el server los que identifican que clientes pueden acezar a los recursos en el server.<br />Redes: Clientesy Servidor ventajas y desventajas:<br />Ventajas:<br />Fácil de expandirse (escalable) <br />Servicios centralizados <br />Copias de seguridad <br />Desventajas:<br />Sistemas operativos costosos <br />Requiere una planificación mas <br />avanzada <br />Tipos de Redes según su extinción territorial:<br />LAN (Red de Área Local ) – su extensión se limita a cubrir una o diferentes aéreas de un edificio, en ocasiones también incluye edificios cercanos.<br />MAN (Red de Área Metropolitana) – estas redes conectan nodos ubicados en diferentes puntos de un área urbana o ciudad.<br />WAN (Red de Área Amplia) – tienen una extensión mas amplia que las MAN, por que se conectan nodos de diferentes ciudades o países. <br />Clases de IP<br />Una dirección IP es una etiqueta numérica 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. Esta dirección puede cambiar 2 ó 3 veces al día; y a esta forma de asignación de dirección IP se denomina una dirección IP dinámica (normalmente se abrevia como IP dinámica).<br />Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (comúnmente, 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.<br />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.<br />Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinámicas llamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)<br />La dirección 0.0.0.0 es utilizada por las máquinas cuando están arrancando o no se les ha asignado dirección.<br />La dirección que tiene su parte de host a cero sirve para definir la red en la que se ubica. Se denomina dirección de red.<br />La dirección que tiene su parte de host a unos sirve para comunicar con todos los hosts de la red en la que se ubica. Se denomina dirección de broadcast.<br />Las direcciones 127.x.x.x se reservan para pruebas de retroalimentación. Se denomina dirección de bucle local o loopback.<br />Hay ciertas direcciones en cada clase de dirección IP que no están asignadas y que se denominan direcciones privadas. Las direcciones privadas pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT) para conectarse a una red pública o por los hosts que no se conectan a Internet. En una misma red no puede existir dos direcciones iguales, pero sí se pueden repetir en dos redes privadas que no tengan conexión entre sí o que se conecten a través del protocolo NAT. Las direcciones privadas son:<br />Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts) Uso VIP EJ:La red militar norte-americana<br />Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts) Uso universidades y grandes compañías<br />Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits hosts) Uso de compañías medias y pequeñas además de pequeños proveedores de internet(ISP)<br />A partir de 1993, ante la previsible futura escasez de direcciones IPv4 debido al crecimiento exponencial de hosts en Internet, se empezó a introducir el sistema CIDR, que pretende en líneas generales establecer una distribución de direcciones más fina y granulada, calculando las direcciones necesarias y quot;
desperdiciandoquot;
las mínimas posibles, para rodear el problema que la distribución por clases había estado gestando. Este sistema es, de hecho, el empleado actualmente para la delegación de direcciones.<br />Muchas aplicaciones requieren conectividad dentro de una sola red, y no necesitan conectividad externa. En las redes de gran tamaño a menudo se usa TCP/IP. Por ejemplo, los bancos pueden utilizar TCP/IP para conectar los cajeros automáticos que no se conectan a la red pública, de manera que las direcciones privadas son ideales para ellas. Las direcciones privadas también se pueden utilizar en una red en la que no hay suficientes direcciones públicas disponibles.<br />Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un servidor de traducción de direcciones de red (NAT) para suministrar conectividad a todos los hosts de una red que tiene relativamente pocas direcciones públicas disponibles. Según lo acordado, cualquier tráfico que posea una dirección destino dentro de uno de los intervalos de direcciones privadas no se enrutará a través de Internet.<br />Máscara de subred <br />La máscara permite distinguir los bits que identifican la red y los que identifican el host de una dirección IP. Dada la dirección de clase A 10.2.1.2 sabemos que pertenece a la red 10.0.0.0 y el host al que se refiere es el 2.1.2 dentro de la misma. La máscara se forma poniendo a 1 los bits que identifican la red y a 0 los bits que identifican el host. De esta forma una dirección de clase A tendrá como máscara 255.0.0.0, una de clase B 255.255.0.0 y una de clase C 255.255.255.0. Los dispositivos de red realizan un AND entre la dirección IP y la máscara para obtener la dirección de red a la que pertenece el host identificado por la dirección IP dada. Por ejemplo un router necesita saber cuál es la red a la que pertenece la dirección IP del datagrama destino para poder consultar la tabla de encaminamiento y poder enviar el datagrama por la interfaz de salida.Para esto se necesita tener cables directos<br />Creación de subredes<br />El espacio de direcciones de una red puede ser subdividido a su vez creando subredes autónomas separadas. Un ejemplo de uso es cuando necesitamos agrupar todos los empleados pertenecientes a un departamento de una empresa. En este caso crearíamos una subred que englobara las direcciones IP de éstos. Para conseguirlo hay que reservar bits del campo host para identificar la subred estableciendo a uno los bits de red-subred en la máscara. Por ejemplo la dirección 172.16.1.1 con máscara 255.255.0.0 nos indica que los dos primeros octetos identifican la red (por ser una dirección de clase B), el tercer octeto identifica la subred (a 1 los bits en la máscara) y el cuarto identifica el host (a 0 los bits correspondientes dentro de la máscara). Hay dos direcciones de cada subred que quedan reservadas: aquella que identifica la subred (campo host a 0) y la dirección para realizar broadcast en la subred (campo host a 1).<br />IP Subnetwokrs<br />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 diferentes direcciones. (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).<br />La compañía decide dividir esta red en 8 subredes, con lo cual, la máscara de subred tiene que recorrer tres bits más, se quot;
toman prestadosquot;
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 (25) = 32 direcciones posibles; pero solo tendrá (25) − 2 = 32 − 2 = 30 direccones 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.<br />Para calcular el total de subredes se debe realizar (23) = 8, ya que hemos tomado 3 bits prestados a la dirección de host.<br /> Rango de red Rango ip Broadcast<br /> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯<br /> 200.3.25.0 200.3.25.1 - 200.3.25.30 200.3.25.31 <br /> 200.3.25.32 200.3.25.33 - 200.3.25.62 200.3.25.63<br /> 200.3.25.64 200.3.25.65 - 200.3.25.94 200.3.25.95<br /> 200.3.25.96 200.3.25.97 - 200.3.25.126 200.3.25.127<br /> 200.3.25.128 200.3.25.129 - 200.3.25.158 200.3.25.159<br /> 200.3.25.160 200.3.25.161 - 200.3.25.190 200.3.25.191<br /> 200.3.25.192 200.3.25.193 - 200.3.25.222 200.3.25.223<br /> 200.3.25.224 200.3.25.225 - 200.3.25.254 200.3.25.255 <br />Direcciones Reservadas:<br />entro 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 broadcast locales (dentro de la subred).<br />Además, en algunas partes se puede leer que no se puede utilizar la primera y la última subred. Es posible que éstos causen problemas de compatibilidad en algunos equipos, pero en general, por la escasez de direcciones IP, hay una tendencia creciente de usar todas las subredes posibles.<br />Protocolos TCP/IP<br />TCP/IP es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet, de manera que éstos puedan comunicarse entre sí. Hay que tener en cuenta que en Internet se encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software incompatibles en muchos casos, además de todos los medios y formas posibles de conexión. Aquí se encuentra una de las grandes ventajas del TCP/IP, pues este protocolo se encargará de que la comunicación entre todos sea posible. TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware.<br />TCP/IP no es un único protocolo, sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI. Los dos protocolos más importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet Protocol), que son los que dan nombre al conjunto. En Internet se diferencian cuatro niveles o capas en las que se agrupan los protocolos, y que se relacionan con los niveles OSI de la siguiente manera:<br />Aplicación: Se corresponde con los niveles OSI de aplicación, presentación y sesión. Aquí se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios, tales como correo electrónico (SMTP), transferencia de ficheros (FTP), conexión remota (TELNET) y otros más recientes como el protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Transporte: Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI. Los protocolos de este nivel, tales como TCP y UDP, se encargan de manejar los datos y proporcionar la fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos. Internet: Es el nivel de red del modelo OSI. Incluye al protocolo IP, que se encarga de enviar los paquetes de información a sus destinos correspondientes. Es utilizado con esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte. Enlace: Los niveles OSI correspondientes son el de enlace y el nivel físico. Los protocolos que pertenecen a este nivel son los encargados de la transmisión a través del medio físico al que se encuentra conectado cada host, como puede ser una línea punto a punto o una red Ethernet.<br />El TCP/IP necesita funcionar sobre algún tipo de red o de medio físico que proporcione sus propios protocolos para el nivel de enlace de Internet. Por este motivo hay que tener en cuenta que los protocolos utilizados en este nivel pueden ser muy diversos y no forman parte del conjunto TCP/IP. Sin embargo, esto no debe ser problemático puesto que una de las funciones y ventajas principales del TCP/IP es proporcionar una abstracción del medio de forma que sea posible el intercambio de información entre medios diferentes y tecnologías que inicialmente son incompatibles.<br />Para transmitir información a través de TCP/IP, ésta debe ser dividida en unidades de menor tamaño. Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se transfieren y, por otro lado, esto es algo común en cualquier protocolo de comunicaciones. En TCP/IP cada una de estas unidades de información recibe el nombre de quot;
datagramaquot;
(datagram), y son conjuntos de datos que se envían como mensajes independientes.<br />TCP (Transmission Control Protocol).<br />El protocolo de control de transmisión (TCP) pertenece al nivel de transporte, siendo el encargado de dividir el mensaje original en datagramas de menor tamaño, y por lo tanto, mucho más manejables. Los datagramas serán dirigidos a través del protocolo IP de forma individual. El protocolo TCP se encarga además de añadir cierta información necesaria a cada uno de los datagramas. Esta información se añade al inicio de los datos que componen el datagrama en forma de cabecera.<br />La cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que se encuentran repartidos en varios campos con diferente significado. Cuando la información se divide en datagramas para ser enviados, el orden en que éstos lleguen a su destino no tiene que ser el correcto. Cada uno de ellos puede llegar en cualquier momento y con cualquier orden, e incluso puede que algunos no lleguen a su destino o lleguen con información errónea. Para evitar todos estos problemas el TCP numera los datagramas antes de ser enviados, de manera que sea posible volver a unirlos en el orden adecuado. Esto permite también solicitar de nuevo el envío de los datagramas individuales que no hayan llegado o que contengan errores, sin que sea necesario volver a enviar el mensaje complete.<br />Conclucion:<br />Las redes de computadoras son un recurso importante en nuestros días, debido a los beneficios que proveen en términos de comunicación, aprovechamiento de recursos y servicios, entre otros. <br />