Redes de computadoras

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Actividad con el Asesor Académico Virtual

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Resumen

Las redes de computadoras son sistemas que permiten la interconexión de múltiples dispositivos (como computadoras, servidores, impresoras, etc.) para compartir información y recursos. Estas redes pueden ser locales (LAN), si abarcan un área pequeña como una oficina, o amplias (WAN), si cubren grandes distancias, como Internet. Su funcionamiento se basa en protocolos de comunicación que aseguran el envío y recepción correcta de datos. Las redes son fundamentales en la vida moderna, ya que permiten la colaboración, el acceso remoto, la comunicación y el intercambio eficiente de información.

• Nodo
• Protocolo
• Cliente/Servidor

• Red de Área Local (LAN)
• Red de Área Amplia (WAN)
• Red de Área Metropolitana (MAN)
• Topología
• Ancho de banda

Terminología

• Interconexión
• Compartición de recursos
• Comunicación
• Escalabilidad
• Seguridad
• Protocolos

Características

¿Qué es una red de computadoras?

Una red de computadoras es un conjunto de computadoras y otros dispositivos interconectados que pueden comunicarse entre sí para compartir recursos e información. Estas redes pueden variar en tamaño, desde una pequeña red de área personal (PAN) hasta redes de área extensa (WAN) que abarcan grandes distancias.

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Elementos de Software

• Sistema operativo de red
• Software de gestión de red
• Protocolos de comunicación
• Aplicaciones de red
• Herramientas de seguridad

Elementos de Hardware

• Router
• Switch
• Cables
• Adaptadores de red
• Firewall
• Puntos de acceso (Access Points)
• Servidores

Elementos de hardware y software que componen las redes de computadoras

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Utiliza señales electromagnéticas para transmitir datos entre dispositivos sin necesidad de cables. Ejemplos incluyen Wi-Fi, Bluetooth y redes celulares.

Comunicación inalámbrica

Comunicación Alámbrica

Formas de comunicación en redes (inalámbrica, alámbrica)

Utiliza cables físicos para conectar dispositivos en la red. Los tipos más comunes de cables son el cable de par trenzado (como el Cat 5e y Cat 6), el cable coaxial y la fibra óptica.

• Capa Física (Layer 1)
• Capa de Enlace de Datos (Layer 2)
• Capa de Red (Layer 3)
• Capa de Transporte (Layer 4)
• Capa de Sesión (Layer 5)
• Capa de Presentación (Layer 6)
• Capa de Aplicación (Layer 7)

Modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) y sus siete capas

El modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) es un marco conceptual que estandariza las funciones de un sistema de comunicación en redes de computadoras en siete capas distintas. Este modelo fue desarrollado por la Organización Internacional de Estandarización (ISO) en 1984 y tiene como objetivo facilitar la interoperabilidad entre diferentes sistemas y tecnologías de red.

• Número de Capas
• Desarrollo y Estándar

• Flexibilidad y Adaptabilidad

• Enfoque en la Comunicación
• Protocolos Específicos

Diferencias

Similitudes

• Objetivo Común
• Enfoque en Capas
• Protocolos: Ambos

Características del modelo OSI con las del modelo TCP/IP

1. Topología en Estrella
2. Topología en Anillo
3. Topología en Bus
4. Topología en Malla

Topologías de red

Situación Práctica

- Genially

"Implementación de una Red Corporativa en una Empresa Tecnológica"

1. Identificación de Elementos de Hardware y Software

Hardware Necesario:

• Routers: Para interconectar las oficinas principales y sucursales, permitiendo la comunicación entre diferentes redes.
• Switches: Para conectar dispositivos dentro de cada oficina y sucursal, facilitando la comunicación local.
• Puntos de Acceso Inalámbricos (AP): Para proporcionar conectividad Wi-Fi a dispositivos móviles y laptops.
• Cables de red: Cables de par trenzado (Cat 6 o superior) para conexiones alámbricas y cables de fibra óptica para enlaces de alta velocidad entre oficinas.
• Firewalls: Para proteger la red de amenazas externas y controlar el tráfico de datos.
• Servidores: Para alojar aplicaciones, bases de datos y servicios de red (como servidores de correo y archivos).
• Dispositivos de seguridad: Sistemas de detección y prevención de intrusiones (IDS/IPS) y software antivirus.

Software Necesario:

• Sistemas Operativos de Red: Windows Server, Linux, o sistemas operativos específicos para servidores.
• Software de Gestión de Red: Herramientas para monitorear el rendimiento de la red y gestionar dispositivos (por ejemplo, SolarWinds, PRTG).
• Protocolos de Seguridad: VPN (Virtual Private Network) para conexiones seguras entre oficinas y sucursales.
• Software de Backup: Para garantizar la recuperación de datos en caso de fallos.

2. Determinación de la Topología de Red

Topología Recomendada: Estrella Justificación:

• Facilidad de gestión: La topología en estrella permite un fácil monitoreo y control de la red a través del nodo central (switch).
• Aislamiento de fallos: Si un dispositivo falla, no afecta a los demás, lo que es crucial para mantener la continuidad del negocio.
• Escalabilidad: Permite agregar nuevas oficinas o dispositivos sin interrumpir la red existente.
• Rendimiento: La comunicación a través de un nodo central puede optimizar el rendimiento, especialmente en entornos donde se requiere un alto ancho de banda.

3. Comparación de Modelos OSI y TCP/IP

Modelo OSI:

• Ventajas: Proporciona un marco detallado y estandarizado para entender las funciones de red, lo que facilita la interoperabilidad.
• Desventajas: Más teórico y menos utilizado en la práctica.

Modelo TCP/IP:

• Ventajas: Basado en la implementación práctica, es el modelo utilizado en Internet y en la mayoría de las redes actuales. Proporciona protocolos específicos para cada capa.
• Desventajas: Menos detallado en comparación con el modelo OSI.

Decisión: TCP/IP es el modelo más adecuado para estructurar la red de la empresa, ya que es el estándar de facto en la industria y se adapta mejor a las necesidades prácticas de comunicación en redes.

4. Propuesta de Diseño de Red

Consideraciones de Ancho de Banda:

• Análisis de Requerimientos: Evaluar el número de usuarios, aplicaciones críticas (como videoconferencias, transmisión de datos, etc.) y el volumen de tráfico esperado.
• Selección de Equipos: Utilizar switches y routers que soporten velocidades de 1 Gbps o más, y considerar enlaces de fibra óptica para conexiones entre oficinas.

Formas de Comunicación:

• Alámbrica: Para dispositivos fijos (PCs, servidores) que requieren alta velocidad y estabilidad.
• Inalámbrica: Para dispositivos móviles y laptops, asegurando que se implementen puntos de acceso con suficiente cobertura y capacidad.

Diseño de Red:

• Estructura: Implementar una red en estrella con un switch central en cada oficina, interconectando las sucursales a través de routers.
• Seguridad: Implementar firewalls en cada punto de entrada y utilizar VPN para conexiones remotas.
• Monitoreo: Utilizar software de gestión de red para monitorear el rendimiento y detectar problemas proactivamente.

Referencias

• https://www.ibm.com/mx-es/topics/networking
• https://www.bunam.unam.mx/internet/Unidad_1/c07u1t01p02.html
• https://triton.astroscu.unam.mx/fruiz/introduccion/internet/ClaseSep.pdf
• Asesor Académico Virtual

Liliana Sánchez Guerra 010661316 Ingeniería en sistemas computacionales

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