Redes Locales

6 de Mayo 2021, Jesús Díaz

Componentes de red
Representaciones de red y topologías
Tipos comunes de redes
Tipos comunes de redes LANs y WANs
Tipos comunes de redes Intranets y Extranets
Conexiones de internet
Redes confiables. Red confiable Arquitectura de red. Red confiable Seguridad de la red.
Computación en la nube.
Banda ancha inalámbrica
Seguridad de la red. Amenazas de seguridad
Cisco IOS.Métodos de acceso. Programa de emulación de terminal (putty). Navegación entre modos IOS
Estructura de los comandos
Estructura básica del comando IOS
Configuración básica de dispositivos
Guardar las configuraciones
Puertos y direcciones
Configuración de direcciones de IP
Verificar la conectividad

Protocolos y modelos
Protocolos
Suites de protocolos.
Modelo de referencia OSI
Modelo de referencia TCP/IP
Packet Tracer: Investigación de los modelos TCP/IP y OSI en acción
Encapsulamiento de datos
Acceso a datos

Capa Física
Sistemas de numeración
Sistema de numeración binaria
Sistema de números hexadecimales
Propósito de la capa de enlace de datos
subcapas de enlace de datos IEEE 802 LAN / MAN
Topologías
Trama del enlace de datos
Campos de trama
Direcciones de capa 2
Tramas LAN y WAN
Tramas de Ethernet
Encapsulación Ethernet
Dirección MAC de Ethernet
La tabla de direcciones MAC
Envío de la trama a la puerta de enlace predeterminada
Velocidades de Switch y métodos de reenvío
Conmutación de corte
Configuración dúplex y velocidad
Características de la capa de red
Encapsulación IP
Sin conexión (Connectionless
Independencia de Medios
Paquete IPv4
Encabezado de paquetes IPV4
Paquetes IPv6
Introducción a IPv6
Cómo se enruta un host
Decisión de reenvío de host
Gateway Predeterminado
Introducción al enrutamiento
Tabla de enrutamiento IP del router
MAC e IP
ARP
Configure los ajustes iniciales del router
Configurar interfaces
Configuración de la puerta de enlace predeterminada
Estructura de direcciones IPv4
IPv4 Unicast, Broadcast, y Multicast
Tipos de direcciones IPv4
Segmentación de red
Problemas de IPv4
Necesidad de IPv6
Representación de dirección IPv6
Tipos de direcciones IPv6
Dirección Multicast de IPv6
División de subredes de una red IPv6
Mensajes ICMP
Mensajes ICMPv4 e ICMPv6
Pruebas de ping y traceroute
Transporte de datos
Función de la capa de transporte
Protocolos de la capa de transporte
Descripción general de TCP
Visión general de UDP
Características UDP
Números de puerto
Proceso de comunicación en TCP
Confiabilidad y control de flujo
Comunicación UDP
Solicitud, presentación y sesión
Capa de aplicación
De Punto a Punto
Protocolos web y de correo electrónico
HTTP y HTTPS
Protocolos de correo electrónico
SMTP, POP e IMAP
Servicios de direccionamiento IP
Amenazas y vulnerabilidades de seguridad
Ataques de red
Tipos de malware
Mitigaciones para ataques de red
Seguridad de dispositivos
Dispositivos de una red pequeña
Crecimiento hacia redes más grandes
Verificar la conectividad
Verificar la conectividad con Ping
Verificar la conectividad con Traceroute
Comandos de Host y de IOS
Metodologías para la solución de problemas
Escenarios para la solución de problemas

Introducción

Las redes locales comenzaron a usarse en los laboratorios de investigación y universidades de prestigio mundial. Ver la evolución de las tecnologías de conmutación de paquetes.

Los primeros proyectos fueron, en Estados Unidos (ARPA) y en Reino Unido (National Physical Laboratory).

El proyecto ALOHA. La firma americana Xerox Corporation tomó la idea básica para desarrollar la red Ethernet.

Como veremos, la transmisión de datos de la red incluyen algoritmos de acceso y de detección y corrección de colisiones.

Otra filosofía de red fue la utilizada por los sistemas de la compañía Suiza Hasler y el Computing Laboratory de la Universidad de Cambridge.

A día de hoy y en un futuro próximo se perfeccionará la técnica que consiste en dividir el ancho de banda en canales independientes.

Las aplicaciones más extendidas principalmente en las redes son las redes intranet y extranet.

Concepto de red local

Un red es un sistema de comunicaciones, que permite contactar con otros usuarios y compartir archivos y periféricos, permitiendo a la vez el intercambiar información.

La conexión puede establecerse por medio de medios físicos (hilo de cobre) o por la transmisión/recepción de ondas electromágneticas (radio, láser, microondas, infrarrojos,etc) a través de antenas, satélites de comunicación.

Una red local, el término local hace referencia a las dimensiones de la red, para distinguir a groso modo, de una red global, metropolitana (gran ciudad), etc.

Local viene a indicar la escala del tamaño o dimensión de la red.

Ejemplo: Una red local puede considerarse desde una pequeña oficina, una empresa mediana, o un conjunto de edificios próximos.

El principal atributo de una red local es la conectividad: la capacidad de que un determinado nodo de la red pueda comunicarse con cualquier otro punto alejada de la misma.

Nodo: se refiere al principio, al final, o a la intersección de un enlace de comunicaciones.

¿Qué es la latencia?

La información dentro de la red viaja en forma de paquetes de datos. Al tiempo que tarda en transferirse un paquete dentro de la red se le llama latencia.

Recordamos; un megabit se expresa de las siguientes formas equivalentes:
Un megabit por segundo (Mb/s, Mbit/s o Mbps) es una unidad que se usa para cuantificar un caudal de datos equivalente a 1000 kb/s.

Tabla comparativa de dispositivos de red

V.T (Velocidad de transmisión), F (Frecuencia), L (Latencia), M.N (Máximo de nodos por distancia)

Tipo del medio V.T. F L M.N.

Ethernet, cat5 100 Mbps 100 MHZ 100m

Ethernet, cat6a 10 Gb/s 500 MHZ

802.11ad (Wifi) 7 Gb/s 60 GHZ

4G 30-300 Mbps 600-850 MHZ

5G NR 10-20 Gb/s Frecuencias: banda baja (600-850MHZ), banda media (2.5-3.7 GHZ), banda alta (25-39GHZ)

¿Qué comparte en esencia los distintos elementos (routers, ordenadores, etc) o nodos de una red?

Está claro que en esencia, es solo la información misma (datos binarios), la que constituye el flujo de la red.

Esta información en función del hardware correspondiente puede ser reproducida en forma de vídeo, de voz, etc.

El término Red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la conexión, gestión y mantenimiento de los dispositivos y para el tratamiento de la información.

Características de la red local

Una red debe cumplir estas funciones básicas:

Fiable: Debe estar disponible y responder a una velocidad adecuada.(Recursos de hardware)
Confidencial: Protección de los datos contra los intrusos. (Seguridad del sistema)
Flexibilidad: Debe tener un sistema de administración, mantenimiento y control.

Representaciones de red y topologías (Diagramas de topología)

Diagrama tipología física
Ilustran la ubicación física de los dispositivos intermedios y la instalación de cables.

Diagrama tipología lógica
Ilustran dispositivos, puertos y el esquema de direccionamiento de la red.

El término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, y viene de la analogía de la topología en matemáticas que estudia las propiedades de los cuerpos geométricos…

Topología física

Se refiere a la disposición del cableado físico o al medio de transmisión, la manera en que los nodos están conectados unos con otros. Dos formas principales:

Punto a punto, en la que solamente se unen dos estaciones adyacentes, sin pasar a través de una estación intermedia.
Multipunto, en la que dos o más estaciones comparten un solo cable

Topología lógica

Se refiere al trayecto o flujo lógico que siguen las señales a través de la topología física; la ruta que siguen los datos por la red entre los diferentes nodos de la misma.

Describe el flujo de datos a través de la red. Forma un circuito virtual. Constituye todo lo que no es físico:

Transmisión de los datos, gestión de colisiones, datos, ruido
Tipo de codificación (método) de señalización

El objeto de la topología es encontrar la forma más económica y eficaz de conectar a todos los usuarios a todos los recursos de la red, al mismo tiempo que se facilita la capacidad adecuada para satisfacer las demandas de los usuarios.

Tipos de redes

Clase A, B, C, D, E

Subredes, natting, nombres de dominio, dns, protocolos (osi,red).

Redes de datos

Gprs, Edge, 3G, HSPA, 4G, 5G

Terminología específica de las redes locales

En la siguiente clase trabajaremos con los siguientes términos:

Host, red, topología de redes, características de los tipos comunes de redes,

interconectados,

Explicar la forma en que las LAN y las WAN se interconectan a Internet.

Redes confiables

Seguridad de redes

Identificar algunas amenazas y soluciones de seguridad básicas para todas las redes.

Cada computadora en una red se llama host o dispositivo final.
Los servidores son computadoras que proporcionan información a dispositivos finales:

Servidores de correo electrónico.
Servidores web.
Servidores de archivos.

Los clientes o terminales son equipos…

red Punto a Punto

Componentes de red
Dispositivos finales

Un terminal es el punto donde un mensaje se origina o se recibe

Componentes de red
Dispositivos de red intermedios

Un dispositivo intermediario interconecta dispositivos finales. Los ejemplos incluyen switches, puntos de acceso inalámbrico, routers y firewalls.

Componentes de red
Medios de red
Cable, wireless, bluetooth, infrarrojo

Representaciones de red y topologías

representar los dispositivos dentro de la red, como por ejemplo:

Tarjeta de interfaz de red (NIC)
Puerto físico
Interfaz