La International Standard Organization (ISO) fue una de las primeras organizaciones en definir formalmente la forma de conectar computadores. Esta organización creó el estándar Open System Interconection (OSI).
Esta arquitectura estándar define un particionalmente de las funcionalidades de las redes en siete capas donde uno o más protocolos implementan cada capaEsta arquitectura la podemos dividir en capas inferiores y capas superiores.
Las capas inferiores lidian con las señales electricas, trozos de datos binarios y encaminamiento de paquetes a través de las redes
Las capas superiores se encargan de la gestión de las solicitudes del los clientes, respuestas de los servidores, representación de los datos y los protocolos de redes desde el punto de vista del usuario
Encapsulamiento
Es el proceso que ejecuta una capa a los datos que vienen de la capa inmediata superior. Consiste en agregar la información necesaria (cabecera) a estos datos para que puedan ser enviados y comprendidos por el peer de la capa en cuestión.
Modelo TCP/IP
Aunque el modelo de referencia OSI es reconocido universalmente, ha sido tomado muy poco en cuenta. El modelo que se ha adoptado “de facto” es el modelo Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Este modelo y su grupo de protocolos (stack TCP/IP) hace posible la comunicación entre un par de computadores en cualquier lugar del mundo.
Este modelo tiene menos capas que el modelo OSI agrupando funcionalidades en algunas de sus capas
Diferencias entre modelo osi y modelo IP
·TCP/IP combina las capas de presentación y sesión en la capa de aplicación
·TCP/IP combina las capas físicas y de enlace en la capa de acceso a la red
·TCP/IP puede parecer más simple por tener menos capas. Sin embargo, OSI es más simple pues es más fácil de manejar errores de diseño
·Los protocolos de TCP/IP son los estándares utilizados a lo largo y ancho de Internet
Una red proporciona muchas características para mejorar la productividad, reducir costos y permitir el intercambio de información importante. El que la red satisfaga estas necesidades esto lo determinará la planeación previa a su instalación. Las necesidades de redes actuales y futuras determinan lo extenso que debe ser el proceso de planeación.
Las necesidades de redes actuales y futuras determinan lo extenso que debe ser el proceso de planeación. Las redes pequeñas de unos cuantos nodos, ubicados en la misma área física, requieren una planeación mínima.
Hoy en día el manejo de la información es imprescindible, la información electrónica ha tomado un gran auge a nivel mundial, la información generada debe ser utilizada por todos los usuarios de un sistema de comunicación. La planeación de redes observa los siguientes agrupamientos:
1. Comunicaciones 2. Transportes 3. Social 4. Biológico 5. Utilidades
Etapas de la red
INTERNA: Dentro de un edificio: Cableado tradicional (coaxial y sistemas separados) Cableado Estructurado (UTP y sistemas integrados) EXTERNA: Entre edificios. Cableado Estructurado (Fibra Óptica y sistemas integrados)
Necesidades del cliente
Contempla las necesidades actuales del cliente (equipos a conectar) dentro de un edificio o los edificios a conectar y servicios que ofrecerá el cliente en la red y/o recursos a compartir. as redes pequeñas de unos cuantos nodos, ubicados en la misma área física, requieren una planeación mínima.
Planeación
Etapa interna
• Conocer la cantidad de equipos que se pretenden conectar en red. • Realizar una visita al lugar donde se instalara la red. • Realizar un inventario actual de: • plataformas de trabajo • aplicaciones de más peso y más comunes de los clientes • modo de operación de los equipos (locales o en red) • equipos (PC´s) servidores, estaciones de trabajo y características • plataforma a emigrar • recursos a compartir • planos del edificio donde se instalará la red • equipo activo de red con que cuenta • accesorios de red con que se cuenta • posibles obstáculos que se presentarán en la instalación • Determinar el tipo de cableado a utilizar: tradicional o estructurado. • Ubicar lugar de servidores. • Cantidad de servidores • Ubicar lugar de las estaciones de trabajo • Cantidad de estaciones de trabajo • Determinar los puntos de conexión en red • Realizar trazos de canalización para la conducción del cableado • Realizar lista de materiales para: 1. actualización de servidores 2. actualización de estaciones de trabajo 3. accesorios de red (tarjetas) 4. equipo activo de red 5. canalización 6. instalación 7. pruebas de funcionamiento • licencias legales de uso de software • Determinar número de personal que participará en la instalación • Determinar el tiempo estimado para la instalación • Elaborar un plan de trabajo calendarizado para la realización de las actividades. • Determinar un costo estimado del proyecto • Presentar el proyecto a quién corresponda
Desarrollo etapa interna
• Iniciar el proyecto en la fecha indicada • Realizar una bitácora por día de las actividades realizadas • Realizar la instalación • Realizar pruebas de funcionamiento • Entrega del proyecto con bitácora. • Evento para la culminación de esta etapa del proyecto
Desarrollo etapa externa
• Iniciar el proyecto en la fecha indicada • Supervisar la canalización externa y obra civil, esta es la primera fase de esta etapa. • Una vez concluida la etapa anterior trasladarse al lugar de la instalación • Realizar una bitácora por día de las actividades realizadas • Realizar la instalación • Realizar pruebas de funcionamiento • Entrega del proyecto con bitácora. • Evento para la culminación de esta etapa del proyecto.
LAN (Local Área Network) es una red que conecta directamente entre sí equipos situados en un ámbito geográfico local (unos centenares de metros o unos pocos Km.). Suele ser administrada localmente por la misma empresa que dispone de la red, es decir, es una red privada. Ofrece velocidades de transmisión altas (decenas o cientos de Mbps).
LAN (Local Área Network) es una red que conecta directamente entre sí equipos situados en un ámbito geográfico local (unos centenares de metros o unos pocos Km.). Suele ser administrada localmente por la misma empresa que dispone de la red, es decir, es una red privada. Ofrece velocidades de transmisión altas (decenas o cientos de Mbps).
Ventajas de las redes locales
• Posibilidad de compartir periféricos costosos como son: impresoras láser, módem, fax, etc. • Posibilidad de compartir grandes cantidades de información a través de distintos programas, bases de datos, etc., de manera que sea más fácil su uso y actualización. • Reduce e incluso elimina la duplicidad de trabajos. • Permite utilizar el correo electrónico para enviar o recibir mensajes de diferentes usuarios de la misma red e incluso de redes diferentes. • Reemplaza o complementa minicomputadoras de forma eficiente y con un costo bastante más reducido. • Establece enlaces con mainframes. De esta forma, una Computadora de gran potencia actúa como servidor haciendo que pueda acceder a los recursos disponibles cada una de las Computadoras personales conectadas. • Permite mejorar la seguridad y control de la información que se utiliza, permitiendo el acceso de determinados usuarios únicamente a cierta información o impidiendo la modificación de diversos datos.
Una red de área local, es un conjunto de dos ó mas ordenadores interconectados, que se comunican con otros a través de un medio físico, como cables, radiofrecuencia o infrarrojos.
Las denominadas como redes de área local (LAN), se encuentran en un área limitada mientras que las redes de área extensa pueden disponer de equipos a muchos kilómetros de distancia.
Para establecer un comunicación eficiente entre los equipos que se conectan en un red de cualquier tipo, se necesita un protocolo.
Los paquetes de datos que se encargan de transportar la información, pasan por dos conversiones antes de entrar en el medio físico:
Una conversión de paralelo a serie. Esta conversión transforma los datos paralelos de 8 bits a 1 bit, para que estos se puedan transmitir como señales eléctricas a través del medio físico.
Codificación de los datos. Los datos son codificados para aprovechar al máximo las características del medio físico.
En cada red local podemos encontrar la gran mayoría o algunos de los siguientes componentes.
Servidor de ficheros : PC de altas capacidades y/o alta velocidad que se encarga de realizar las funciones principales como son la de ser el depositario central de los datos y/o programas de aplicación de la red. El servidor de ficheros realiza en estos casos tareas de gestión de tráfico de la red y proporciona la seguridad de los datos. Normalmente estos PCs incorporan un dispositivo de almacenamiento de gran capacidad.
Tarjeta de red : Tarjeta de expansión que se instalan en cada estación de trabajo así como en el servidor
Concentrador : Es un dispositivo a cargo de interconectar todos los equipos, junto con el servidor de ficheros, para establecer una red Ethernet 10 Base T o 100 Base T.
Interruptor : Es un dispositivo que al igual que el Hub va a interconectar los equipos para establecer una red similar. La diferencia radica en que el Switch o interruptor es un dispositivo de “propósito especial”, diseñado para resolver problemas de rendimiento en la red, debido a anchos de banda pequeños y embotellamientos.
Encaminador: Es un dispositivo de “propósito general” diseñado para multitud de tareas, algunas de ellas de alta complejidad y otras mas sencillas. Esta diseñado para segmentar la red con la idea de limitar el trafico de troncal y proporcionar seguridad, control y redundancia entre dominios individuales de troncal.
Sistema operativo de red : es elsoftware del servidor de ficheros. Controla toda la actividad de la red, gestiona los datos del disco duro del servidor, gobierna la seguridad de los datos en los dispositivos de almacenamiento. Proporciona una verdadera capacidad multiusuario y se puede decir que es la parte mas importante de la red.
Pasarela : Es un tipo de hardware y software que permite que las comunicaciones entre la red local y ordenadores grandes (mainframes). La pasarela adapta los protocolos de comunicaciones del mainframe (X.25, SNA, etc) a los de la red y viceversa.
Puente: Es un tipo de hardware y software que permiten que se conecten dos redes locales ente sí. Un puente interno es el que se instala en un sercidor de la red y un puente externo es el que se hace en una estación de trabajo.
El transceptor(también denominado “adaptador”): Se utiliza para transformar las señales que viajan por el soporte físico en señales lógicas que la tarjeta de red puede manejar, tanto para enviar como para recibir datos.
El tomacorriente (socket en inglés): Es el elemento utilizado para conectar mecánicamente la tarjeta de red con el soporte físico.
El soporte físico de interconexión: Es el soporte (generalmente cableado, es decir que es un cable) utilizado para conectar los equipos entre sí. Los principales medios de soporte físicos utilizados son:
el cable coaxial
el par trenzado
la fibra optica
Componentes de una red de área local
Una red de área local puede contemplarse desde dos aspectos diferentes:
El medio físico (conectores, tensión y señales eléctricas) y el método para colocar los datos en la red. En el modelo de referencia OSI esto se corresponde con los niveles 1 y la parte inferior del nivel 2.
El equipo lógico que permite establecer conexiones punto a punto garantizando la correcta entrega de datos a través de la red. En el modelo de referencia OSI esto se corresponde con la parte superior del nivel 2, nivel 3 y nivel 4.
Los componentes físicos de una red de área local son:
Servidor
Son sistemas encargados de proporcionar servicios de red a los demás puestos de trabajo que forman parte de la red:
Almacenamiento de ficheros
Acceso a impresoras
Comunicaciones
Sistemas de copias de seguridad
Gestión y seguridad
Cuando el equipo servidor únicamente realiza estas labores se le llama "dedicado". Cuando en la red se distribuyen las funciones del servidor entre diferentes equipos que a su vez pueden funcionar como puestos de trabajo, se les denomina servidores "no dedicados".
Puestos de trabajo
Son los puestos mediante los cuales el usuario accede a las aplicaciones y servicios proporcionados por la red. Pueden ser ordenadores personales, estaciones de trabajo, etc. En general, puestos de trabajo unipersonales con capacidad de proceso propia.
Placas de interfaz de red
Son dispositivos que permiten a los puestos de trabajo conectarse al sistema de cableado para crear el nivel físico. Sus principales funciones son:
Almacenamiento temporal de información hasta que el canal de transmisión se libere.
Filtrado de la información circulante por la red, aceptando sólo la propia.
Conversión de la información de la red en serie de bits, a información del puesto de trabajo en octetos.
Obtención de los derechos de acceso al medio de transmisión.
Sistema de cableado
Está constituido por el cable utilizado para conectar entre sí el servidor y los puestos de trabajo.
Los componentes del equipo lógico de una red de área local son:
Protocolos de comunicación
Son las reglas y procedimientos utilizados en una red para establecer la comunicación entre nodos. En los protocolos se definen distintos niveles de comunicación.
Sistema Operativo de Red
Es el equipamiento lógico básico que añadido al sistema operativo de los puestos de trabajo permite que éstos accedan a los recursos proporcionados sobre las redes de área local.
Latopología de una red es el patrón de interconexión entre los nodos y un servidor.
Topología física: Consiste en la configuración p disposición del cableado y equipos de comunicación.
BUS
Todas las computadoras están conectadas a un cable a un cable central, llamado el bus o backbone. Las redes de bus lineal son las mas fáciles de instalar y son relativamente baratas. La ventaja de una red 10 base 2 con topología bus es su simplicidad.
Anillo
Las estaciones están unidas unas con otras formando un circulo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primer cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la información del nodo que es ansiada a través del anillo.
Estrella
La topología de estrella es una red de comunicaciones en la que las terminales están conectadas a un núcleo central. Si una computadora no funciona, no afecta a las demás, siempre y cuando el servidor no esté caído.
Híbridas
El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hibridas.
Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.
"Bus" en Estrella:
El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.
Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jerárquica.
Árbol
Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrian basarse futuras estructuras de redes.
Trama
Esta estructura de red es típica de las WAN, pero también se puede utilizar en algunas aplicaciones de redes locales (LAN). Las estaciones de trabajo están conectadas cada una con todas las demás.
Topologías lógicas: define como los datos fluyen atreves de la red.
CSMA/CD
Son redes con escucha de colisiones. Todas las estaciones son consideradas igual, es por ello que compiten por el uso del canal, cada vez que una de ellas desea transmitir debe escuchar el canal, si alguien está transmitiendo espera a que termine, caso contrario transmite y se queda escuchando posibles colisiones, en este último espera un intervalo de tiempo y reintenta de nuevo.
Token Bus
Se usa un token (trama de datos) que pasa de estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico, Cuando una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para transmitir o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a otra estación, previamente designada. Las otras estaciones no puede transmitir sin el token, solo pueden escuchar y esperar su turno.
Token Ring
La estación se conecta al anillo por una unidad de interfaz (RIU), cada RIU es responsable de controlar el paso de los datos por ella, así como de regenerar la transmisión y pasarla a la estación siguiente.
Todos los ordenadores tienen un lado cliente y otro servidor: una maquina puede ser servidora de un determinado servio pero cliente de otro servicio.
SERVIDOR: Maquina que ofrece información o servicio a los puestos de la red. La clase de información o servicios que determina el tipo de servidor es: Servidor de impresión, de archivos, de páginas Web, de correo, de usuarios, de IRC (charlas en Internet), de bases de datos.
CLIENTE: Maquina que accede información de los servidores o utiliza sus servicios. También seremos clientes si utilizamos el servicio de un ordenador remoto en la red.
Todas estas redes deben de cumplir las siguientes características:
Confiabilidad “Transportar datos”
Transportabilidad “Dispositivos”
Gran procesamiento de información.
Estas tienen diferentes usos dependiendo de la necesidad del usuario:
Compañías- centralizar datos
Compartir recursos “periféricos, archivos, etc.”
Confiabilidad “trasporte de datos.”
Aumentar la disponibilidad de la información.
Comunicación entre personal de las mismas áreas
CLIENTE- SERVIDOR
Esta arquitectura consiste en un cliente que realiza otro programa (el servidor) que le da la respuesta.
Esta arquitectura está repartida entre los clientes y los servicios, aunque son importantes ventajas de la gestión de la información y la separación de responsabilidades, facilita y clarifica el diseño del sistema.
CARACTERISTICAS DE UN CLIENTE
En la arquitectura c/s el remitente es conocido como cliente. Sus características son:
Es quien inicia solicitudes, peticiones por un papel en la comunicación (maestro o amo).
Espera y recibe las respuestas del servidor.
Por lo general, puede conectarse a variaos servidores a la vez.
Normalmente interactúa con los usuarios.
Al receptor de la solicitud enviada se conoce como servidor. Sus características son:
Al iniciar las solicitudes los clientes desempeñan un papel en la comunicación.
Tras la recepción, una solicitud, la procesan y luego envían la respuesta al cliente.
Por lo general, acepta conexiones de clientes.
No es frecuente que interactué directamente.
ARQUITECTURA MULTI-CAPAS
La arquitectura C/S genérica tiene dos tipos dos tipos de nodos en la red clientes y servidores, estas arquitecturas genéricas se refieren como dos niveles o dos capas.
Algunas redes de tres tipos de nodos:
Cliente que interactúa con los usuarios finales.
Servidores de aplicación para los clientes.
Servidores que almacena los datos para los servidores de aplicación.
Esta configuración se llama arquitectura de tres –capas.
Ventajas de las arquitecturas n-capas :
La ventaja fundamental con una arquitectura de dos niveles (o una tres-capas con una de dos niveles), eso ocurre para mejorar el balance en los servidores.
Desventajas de las arquitectura n-capas
Pone más carga en la red.
Es mucho más difícil programar o probar en el software.
Ventajas
Centralización del control._ Los accesos, recursos y la integridad de los datos.
Escalabilidad._ Se puede aumentar la capacidad de clientes y servidores por separado.
Fácil Mantenimiento._ Al estar distribuidas las funciones y responsabilidades, es posible reemplazar, reparar, actualizar o incluso trasladar un servicio.
Tecnologías._ Desarrollo, diseñadas para el paradigma de C/S.
Desventajas.
La congestión del tráfico en el paradigma de C/S.
El paradigma de C/S no tiene la robustez de una red P2P.
El software y el hardware son generalmente muy determinado.
El cliente no dispone de los recursos en el servidor.
Dirección.
Los métodos de dirección del cliente pueden describir como sigue:
Dirección del proceso de la maquina: la dirección se divide proceso @ maquina.
Servidor de nombres._ tienen un índice de nombres que direcciones en el dominio relevante.
Localización de paquetes._ Los mensajes envían el sistema distribuido de la computadora de la destinación.
Comerciante. Es un sistema en un índice distribuido
COMPARACION DE CLIENTE-SERVIDOR
Chined Server
En esta clasificación de servidores se encuentra en aquellos que de vez en cuando se comportan como clientes, ya sea de manera efímera.
Temporal
Son servidores de gestación del proceso de transacción como clientes para solicitar información requerida o simplemente como un enlace hacia el “destino”
Largo Plazo
Aquellos en los cuales realiza transa mas tiempo que la anterior y se orienta mas a la aplicación que fue dirigida.
Multi-Server
Para que un proceso se realice, es preferible centralizar los recursos H/S. con la ejecución más rápido y se incrementa la confiabilidad.
Nosotros somos el equipo IDE que esta conformado por: Higareda Cabezas Patricia, Luna Calvillo Miguel Angel, Munguía Valades Montserrat, Sandoval H.Luz Samael
Esta arquitectura la podemos dividir en capas inferiores y capas superiores.
