DISEÑA RED LAN
TEMA 1
ORGANIZACIONES Y NORMAS
Definición Organización: Procede del griego organon que puede traducirse como “herramienta o instrumento”. Definición de Estándar: Se utiliza para nombrar a aquello que puede tomarse como referencia, patrón o modelo. Definición de Comité: Esta palabra gala procede, a su vez, del latín “committere”, que es fruto de la suma de dos componentes claramente delimitados
Ventajas:
-Los productos de diferentes fabricantes que cumplen los estándares son totalmente compatibles, pueden comunicarse entre ellos sin necesidad de utilizar adaptadores.
ISO - Promueve el desarrollo de normas internacionales de fabricación, comercio y comunicación para todas las ramas industriales a excepción de la eléctrica y la electrónica.
IEEE-Desarrolla protocolos de estándares para la interface física de las conexiones de las redes locales de datos, las cuales funcionan en la capa física y enlace de datos del modelo de referencia OSI.
ITU - Se encarga de la organización, coordinación técnica y actividades de asistencia
ANSI-Coordina estándares del país estadounidense con estándares internacionales, de tal modo que los productos de dicho país puedan usarse en todo el mundo.
IEA - Promover el desarrollo de mercado y la competitividad
TIA - Representa el mundial de la información y la comunicación a través de la elaboración de normas, asuntos de gobierno, oportunidades de negocios, inteligencia de mercado, certificación y en todo el mundo el cumplimiento de la normativa ambiental.
TEMA 2
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.
Estructura:
-Cableado de campus: Cableado de todos los distribuidores de edificios al distribuidor de campus.
-Cableado Vertical: Cableado de los distribuidores del piso al distribuidor del edificio.
-Cableado Horizontal: Cableado desde el distribuidor de piso a los puestos de usuario.
-Cableado de Usuario: Cableado del puesto de usuario a los equipos
Componentes del cableado estructurado
- Área de trabajo.
- Cableado horizontal.
- Armario de telecomunicaciones (racks, closet).
- Cableado vertical.
- Sala de equipos.
- Backbone de Campus.
Cableado horizontal
Va desde el armario de Telecomunicaciones a la toma de usuario. Incorpora el sistema de cableado que se extiende desde el armario de telecomunicaciones hasta el área de trabajo del usuario.
Cableado vertical
Proporciona interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio,
cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones. El cableado del backbone incluye la conexión vertical entre pisos en edificios de varios pisos. En general en una instalación grande se utiliza fibra para los tendidos principales y cobre para el cableado horizontal y quizá también para el cableado vertical si las distancias entre los armarios así lo aconsejan.
TEMA 3
CATEGORÍAS DEL CABLE UTP Y CONECTORES
Es el medio utilizado para un sistema de cableado estructurado con la capacidad de soportar sistemas de computación y de teléfono múltiples donde cada estación de trabajo se conecta a un punto central facilitando la interconexión y la administración del sistema. Permite la comunicación virtualmente con cualquier dispositivo, en cualquier lugar y momento. Las nuevas categorías de cable UTP pueden transmitir datos tan rápidamente como a 10.000Mbps. Dependiendo de la velocidad de transmisión, ha sido dividida en diferentes categorías.
Categoría 1
Es el más adecuado para las comunicaciones telefónicas. No es adecuado para transmitir datos o para trabajarlos en una red.
Categoría 2
Capaz de transmitir datos de hasta 4 Mbps. Se trata de cable nivel 2 y se usó el las redes ARCnet y Token Ring (configuración de anillo) hace algún tiempo. NO es adecuado para la transmisión de datos en una red.
Categoría 3
Es un par trenzado, sin blindar, capaz de la creación de redes 100BASE-T y ayudar a la transmisión de datos de hasta 16MHz con una velocidad de10 Mbps. No se recomienda su uso con las instalaciones nuevas de redes.
Categoría 4
Es un par trenzado sin blindar que soporta transmisiones de hasta 20MHz. Es confiable para la transmisión de datos por encima del CAT 3 y puede transmitir datos a una velocidad de 16Mbps. Se utiliza sobre todo en las redes Token Ring.
Categoría 5
Ayuda a la transmisión de hasta 100 MHz con velocidades de hasta 1000 Mbps. Estos cables se utilizan para la conexión de computadoras conectadas a redes de área local.
Categoría 5e
Es compatible con transmisión de hasta 10MHz. Es más adecuado para operaciones con Gigabit Ethernet y una excelente opción para red 1000BASE T.
Categoría 6
Es una propuesta de par trenzado sin blindar que puede soportar hasta 250 MHz de transmisión. Es adecuado para redes1000BASE T, 100BASE T y 10BASE T y posee estrictas reglas acerca del ruido del sistema y la diafonía.
Categoría 7
Admite la transmisión de hasta 600MHz. es un estándar Ethernet de cable de cobre 10G que mide más de 100 metros. Tiene reglas más estrictas que CAT 6 sobre el ruido del sistema y la diafonía.
Conector RJ45
Interfaz física comúnmente utilizada para conectar redes de computadoras con cableado estructurado. Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado. Se usa en redes, donde se conectan computadoras u otros elementos de red
Conector RJ49
Conector Blindado, conexión mediante crimpado en los extremos del cable par trenzado, usado junto con el cable STP. También es posible incorporar cubre conectores para un buen acabado tipo capuchón.
- Alto nivel de calidad
-Facilidad y rapidez de conexión
-Diseño robusto y alto montaje
-Alta protección
-Permite el conexionado
TEMA 4
CREACIÓN DE CABLE CRUZADO
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. En los extremos la configuración es diferente.
Materiales
-Cable par trenzado UTP categoría 5 ó 6.
- 2 conectores RJ45.
- Crimpadora
Explicación
El proceso de cruzar los cables se hace para comunicar cada una de las tarjetas de red disponibles en cada una de las computadoras a usar en el proceso de comunicación. Recordando que esta implementación permite la comunicación entre 2 computadoras, punto a punto.
Procedimiento
Paso 1 – Cortar cable a la medida.
Considera que el cable esté a la medida requerida. Cuanto más largo sea éste más interferencias tendrá, no debe superar los 100 metros.
Paso 2 – Cortar superficialmente el aislante protector
Cortamos un poco el aislante con la punta de la crimpadora y pellizcamos el aislamiento o funda externa del cable creando una muesca a su alrededor.
Paso 3 – Retirar el aislante protector.
Cuando ya esté cortado tiramos del
aislamiento hasta que dejar ver los 8
hilos cruzados en 4 pares.
Paso 4 – Desenrollar los pares
Desenrollamos los pares para poder manipularlos de manera individual cada uno.
Paso 5 – Ordenar hilos según los colores T568B.
Los ponemos en orden.
Paso 6 – Corte de hilos a 12 mm
Se cortan con la crimpadora dejando
unos 12 ó 13 milímetros libres. Si se deja más longitud, los cables,
una vez unidos al conector, quedarán
desprotegidos. Si se deja menos cable
libre, el conector no ajustará correctamente.
Paso 7 - Colocar conector RJ45.
Después introduciremos los hilos
dentro del conector vigilando que
entren por su carril hasta que hagan
tope con el fondo. Es importante que la funda del cable
quede perfectamente introducida en la
clavija.
Paso 8 – Fijar el conector RJ45 con crimpadora
Introducimos el conector dentro de la
crimpadora. Escucharas un click, donde la “V” del conector se fija al cable de par trenzado.
Paso 9 – Comprobar que esta bien fijado
Ya está instalado el conector en el
cable. Recomiendo comprobar que esta bien sujeto el conector RJ45, haciendo un ligero tirón del cable tomando el cable con una mano y el conector con la otra mano. Después del ligero tirón el conector debe seguir fijado al cable.
Paso 10 – Repetir limpieza y corte en otro extremo
Repetimos la limpieza y corte del cable en el otro extremo, para lo cual debemos realizar en el otro extremo del cable los pasos 2 al 6, para tener los hilos dispuestos y cortados para aplicar la norma requerida.
Paso 11 – Ordenar hilos según los colores T568A.
Los ponemos en orden, siguiendo la disposición de colores indicado en T568A. Se tendrá en cuenta que la combinación de colores en este extremo es distinta y será
Paso 12 - Fijar el conector RJ45 con crimpadora.
Introducimos los cables dentro del
conector y éste dentro de la crimpadora.
Comprobamos tirando de los cables. Puedes probar la funcionalidad de tu cable conectando 2 computadoras y observando que el led o indicador de las tarjetas de red no marquen el tono de color rojo.
Ya hemos finalizado la creación del
cable cruzado.
TEMA 5
CREACIÓN DE CABLE DIRECTO
Un cable directo conecta dos dispositivos diferentes entre sí, como por ejemplo una computadora y un switch. En ambos extremos la configuración es igual. El cable directo es sencillo de construir, solo hay que tener la misma norma en ambos extremos del cable.
Materiales
-Cable par trenzado UTP categoría 5 ó 6.
-2 conectores RJ45.
-Crimpadora (pinza ponchadora)
Explicación
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. Es usado en la instalación de una red LAN, para lograr la conectividad de cada dispositivo que usa una tarjeta de red alámbrica con el dispositivo central que puede ser un Switch.
Procedimiento
Paso 1 – Cortar cable a la medida
Aproximadamente de 2 metros de largo o menos de ser necesario.Recordando que cuanto más largo sea éste más interferencias tendrá. En cualquier caso, no debe superar los 100 metros.
Paso 2 – Cortar superficialmente el aislante protector
Cortamos un poco el aislante con la punta de la crimpadora y pellizcamos el aislamiento o funda externa del cable creando una muesca a su alrededor.
Paso 3 – Retirar el aislante protector
Cuando ya esté cortado tiramos del aislamiento hasta que dejar ver los 8 hilos cruzados en 4 pares.
Paso 4 – Desenrollar los pares
Desenrollamos los pares para poder manipularlos de manera individual cada uno.
Paso 5 – Ordenar hilos según los colores T568B
Los ponemos en orden. Se tendrá en cuenta que la combinación en este extremo será.
Paso 6 – Corte de hilos a 12 mm
Se cortan con la crimpadora dejando unos 12 ó 13 milímetros libres. Si se deja más longitud, los cables, una vez unidos al conector, quedarán desprotegidos. Si se deja menos cable libre, el conector no ajustará correctamente.
Paso 7 - Colocar conector RJ45
Introduciremos los hilos dentro del conector RJ45 vigilando que entren por su carril hasta que hagan tope con el fondo. Es importante que la funda del cable quede perfectamente introducida en la clavija.
Paso 8 – Fijar el conector RJ45 con crimpadora
Introducimos el conector dentro de la crimpadora cuidando que durante la manipulación, no se desplacen los hilos de cobre que recién habíamos introducido en el conector, después, presionaremos fuertemente la crimpadora para que se claven bien los contactos en el cable y la funda de plástico del mismo. Escucharas un click, donde la “V” del conector se fija al cable de par trenzado. Es importante que la funda del cable esté perfectamente introducida en la clavija. Podemos comprobar el conector visto de frente, de manera que podamos ver las puntas de cobre de los hilos pegadas a la parte frontal.
Paso 9 – Comprobar que esta bien fijado
Ya fijado el conector RJ45, te recomiendo comprobar que esta bien sujeto, tomando el cable con una mano y el conector con la otra mano, haz un ligero tirón, y después, el conector debe seguir fijado.
Paso 10 – Repetir limpieza y corte en otro extremo
Repetimos la limpieza y corte del cable en el otro extremo, para lo cual debemos realizar en el otro extremo del cable los pasos 2 al 4, para tener los hilos dispuestos según norma y cortados para aplicar la fijar conector.
Paso 11 – Ordenar hilos según los colores T568B
Repetimos la aplicación del orden de los hilos, asi como la colocar el conector, para lo cual debemos realizar en el otro extremo del cable los pasos 5 al 10, para tener los hilos. Aplicar la disposición de colores de T568B:
Paso 12 - Fijar el conector RJ45 con crimpadora
Introducimos los cables dentro del conector y éste dentro de la crimpadora. Comprobamos tirando de los cables. Puedes probar la funcionalidad de tu cable conectando 2 computadoras y observando que el led o indicador de las tarjetas de red no marquen el tono de color rojo.
Ya hemos finalizado la creación del cable directo.
CLASIFICA RED LAN
TEMA 1
TOPOLOGÍAS
Topología de red
Es el arreglo físico o lógico en el cual los dispositivos o nodos de una red se interconectan entre sí sobre un medio de comunicación. Compuesta por dos partes, la topología física, que es la disposición real de los cables y la topología lógica que define la forma en que los host acceden a los medios.
Topología de Bus
Se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal.
Topología de anillo
Es una topología de red en la que cada nodo se conecta exactamente a otros dos nodos, formando una única ruta continua, para la señales a través de cada nodo: un anillo. Los datos viajan de un nodo a otro, y cada nodo maneja cada paquete.
Topología de Estrella
Se utiliza sobre todo para redes locales (LAN). El punto o nodo central en estas sería el switch o el hub, por el que pasan todos los paquetes de usuarios.
Topología de Malla
Todos los nodos están conectados entre sí. Esto posibilita que cada máquina pueda comunicarse con otro paralelamente, independientemente de los procesos que tenga activos.
Topología de árbol
Su principal cometido es facilitar la administración de la red mediante una jerarquización de los nodos sin contar con un nodo central.
Topología híbrida
Es una de las más frecuentes y se deriva de la unión de varios tipos de topologías de red, de aquí el nombre de “mixtas” o “híbridas”.
TEMA 2
ARQUITECTURA DE LA RED
Tecnologías que admiten la infraestructura y a los servicios y protocolos programados que pueden trasladar los mensajes en toda esa infraestructura.
Tolerancia a fallas
Limita el impacto de una falla del software o hardware y puede recuperarse rápidamente cuando se produce la
misma. Si un enlace o ruta falla, los procesos garantizan que los mensajes pueden enrutar 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.
Escalabilidad
Puede expandirse rápidamente para admitir nuevos usuarios y aplicaciones sin afectar el rendimiento del servicio enviado a los usuarios actuales. El funcionamiento de cada capa permite a los usuarios y proveedores de servicios insertarse sin causar disrupción en toda la red. Los desarrollos tecnológicos aumentan constantemente las capacidades de transmitir el mensaje y el rendimiento de los componentes de la estructura física en cada capa.
Calidad de servicio
Internet actualmente proporciona un nivel aceptable de tolerancia a fallas y escalabilidad para sus usuarios. La calidad de estos servicios se mide contra la calidad de experimentar la misma presentación de audio y video en persona. Las redes de voz y video tradicionales están diseñadas para admitir un tipo único de transmisión, y por lo tanto pueden producir un nivel aceptable de calidad.
Seguridad
La rápida expansión de las áreas de comunicación que no eran atendidas por las redes de datos tradicionales aumenta la necesidad de incorporar seguridad en la arquitectura de red. Como resultado, se está dedicando un gran esfuerzo a esta área de investigación y desarrollo. Mientras tanto, se están implementando muchas herramientas y procedimientos para combatir los defectos de seguridad inherentes en la arquitectura de red.
Uso de paquetes
Cada paquete se envía en forma independiente desde una ubicación de conmutación a otra. Si una ruta utilizada anteriormente ya no está disponible, la función de enrutamiento puede elegir en forma dinámica la próxima ruta disponible.
TEMA 3
PROTOCOLOS Y SUITES DE PROTOCOLOS
Toda comunicación, ya sea cara a cara o por una red, está regida por reglas predeterminadas que se denominan protocolos. Los protocolos se muestran como una jerarquía en capas, donde cada servicio de nivel superior depende de la funcionalidad definida por los protocolos que se muestran en los niveles inferiores. Las capas inferiores del stack se encargan del movimiento de datos por la red y proporcionan servicios a las capas superiores, las cuales se enfocan en el contenido del mensaje que se va a enviar y en la interfaz del usuario.
Uso de capas para describir la comunicación cara a cara. Se pueden utilizar 3 capas para describir esta actividad.
-Capa inferior/física: 2 personas, cada una con una voz que puede pronunciar palabras en voz alta.
-Capa reglas: Existe un acuerdo para hablar en un lenguaje común.
-Capa superior/contenido: Tenemos las palabras que se hablan: el contenido de la comunicación.
Protocolos de red
Para que los dispositivos se puedan comunicar en forma exitosa, un nuevo conjunto de aplicaciones de protocolos debe describir los requerimientos e interacciones precisos.
-El formato o la estructura del mensaje
-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
Suites de protocolos y estándares de la industria
El uso de estándares en el desarrollo e implementación de protocolos asegura que los productos de diferentes fabricantes puedan funcionar conjuntamente para lograr comunicaciones eficientes. Si un fabricante en particular no observa un protocolo estrictamente, es posible que sus equipos o software no puedan comunicarse satisfactoriamente con productos hechos por otros fabricantes.
Interacción de los protocolos
Utiliza una cantidad de protocolos y estándares en el proceso de intercambio de información entre ellos. Los distintos protocolos trabajan en conjunto para asegurar que ambas partes reciben y entienden los mensajes.
Aplicación: Define el contenido y el formato de las solicitudes y respuestas intercambiadas entre el cliente y el servidor.
Transporte: Administra las conversaciones individuales entre servidores Web y clientes Web. Divide los mensajes HTTP en pequeñas partes, denominadas segmentos, para enviarlas al cliente de destino.
Internetwork: Es responsable de tomar los segmentos formateados del TCP, encapsularlos en paquetes, asignar las direcciones apropiadas y seleccionar la mejor ruta al host de destino.
Acceso a la red: Describen la administración de enlace de datos y la transmisión física de datos en los medios.
TEMA 4
USO DE MODELOS 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.
-Ayuda al diseño de protocolos
-Fomenta la competencia
-Proporciona un lengua común
Modelos de Referencia y Protocolo
Proporciona una referencia común para mantener la consistencia dentro de todos los tipos de protocolos y servicios de red. No está pensado para ser una especificación de implementación ni para proporcionar un nivel de detalle suficiente para definir de forma precisa los servicios de la arquitectura de red. El objetivo principal de un modelo de referencia es ayudar a lograr un mayor conocimiento de las funciones y procesos involucrados. 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 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.
Modelo OSI
Fue diseñado por la Organización Internacional para la Estandarización, para proporcionar un esquema sobre el cual crear una suite de protocolos de sistemas abiertos. La visión era que este conjunto de protocolos se utilizara para desarrollar una red internacional que no dependiera de sistemas propietarios. Proporciona una amplia lista de funciones y servicios que se pueden presentar en cada capa. También describe la interacción de cada capa con las capas directamente por encima y por debajo de él.
Modelo TCP/IP
El primer modelo de protocolo en capas para comunicaciones de internetwork se creó a principios de la década de los setenta y se conoce con el nombre de modelo de Internet. La mayoría de los modelos de protocolos describen un stack de protocolos específicos del proveedor. Sin embargo, puesto que el modelo TCP/IP es un estándar abierto, una compañía no controla la definición del modelo.
TEMA 5
PROCESO DE COMUNICACIÓN EN EL PROTOCOLO 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.
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
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. Allí, los datos de aplicación se dividen en segmentos de TCP. A cada segmento de TCP se le otorga una etiqueta, denominada encabezado, que contiene información sobre qué procesos que se ejecutan en la computadora de destino deben recibir el mensaje. También contiene la información para habilitar el proceso de destino para reensamblar los datos de nuevo en su formato original. La capa de transporte encapsula los datos HTML de la página Web dentro del segmento y los envía a la capa de Internet, donde se implementa el protocolo IP. El encabezado IP contiene las direcciones IP de host de origen y de destino, como también la información necesaria para entregar el paquete a su destino correspondiente. 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. Finalmente, los bits se codifican en el medio Ethernet mediante la NIC del servidor.
