Practica Numero 3 Protocolo de una Red LAN

OBJETIVO:Conocer los protocolos que se usan en una red LAN, con la finalidad de identificar las caracteristicas de estas.

PROCEDIMIENTO:

1- Antes que nada este trabajo se realizo dentro del laboratorio del plantel, mediante una herramienta "llamada internet".

2-Despues de esto el profesor prosiguió explicando lo que tenia que llevar esta invstigación.

3-Siguiendo con esto, el profesor prosiguió a formarnos en equipos.

4-Ya por último nos juntamos y comenzamos a navegar atraves de la web para comenzar con nuestra investigación.

QUÉ SON LAS REDES LAN?ES UN SISTEMA DE COMUNICACIONES DE ALTA VELOCIDAD QUE CONECTA MICROCOMPUTADORAS O PC QUE SE ENCUENTRAN CERCANAS, POR LO GENERAL ADENTRO DE UN MISMO EDIFICIO, UNA LAN CONSTA DE HARDWARE Y SOFTWARE DE RED Y SIRVEN PARA CONECTAR LAS PC QUE ESTÁN AISLADAS; DA LA POSIBILIDAD DE COMPARTIR ENTRE ELLAS PROGRAMAS, INFORMACIÓN Y RECURSOS, COMUNIDADES DE DISCO, DIRECTORIOS E IMPRESORAS.

LAN es la abreviatura de Local Area Network (Red de Área Local o simplemente Red Local).

Una red local es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de unos pocos kilómetros. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc; para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones.

En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.Características:

* Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.

* Cableado específico instalado normalmente a propósito.

* Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.

* Extensión máxima no superior a 3 km (Una FDDI puede llegar a 200 km)

* Uso de un medio de comunicación privado.

* La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica).

* La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software.

* Gran variedad y número de dispositivos conectados.

* Posibilidad de conexión con otras redes.

QUÉ SON LAS REDES LAN?ES UN SISTEMA DE COMUNICACIONES DE ALTA VELOCIDAD QUE CONECTA MICROCOMPUTADORAS O PC QUE SE ENCUENTRAN CERCANAS, POR LO GENERAL ADENTRO DE UN MISMO EDIFICIO, UNA LAN CONSTA DE HARDWARE Y SOFTWARE DE RED Y SIRVEN PARA CONECTAR LAS PC QUE ESTÁN AISLADAS; DA LA POSIBILIDAD DE COMPARTIR ENTRE ELLAS PROGRAMAS, INFORMACIÓN Y RECURSOS, COMUNIDADES DE DISCO, DIRECTORIOS E IMPRESORASCARACTERISTICAS

Las redes de área local ( LAN ) son significativamente diferentes de las redes de cobertura amplia. El sector de las LAN es uno de los de más rápido crecimiento en la industria de las comunicaciones. Las redes de área local poseen las siguientes las características.Generalmente, los canales son propiedad del usuario o empresa.

Los enlaces son líneas ( desde 1 Mbit / s hasta 400 Mbit / s )Por el contrario el propietario de una LAN no tiene que preocuparse de utilizar al máximo los canales, ya que son baratos en comparación con su capacidad de transmisión ( los cuellos de botella en las LAN suelen estar en el SOFTWARE ). Por tanto, no es tan crítica la necesidad de esquemas muy eficientes de multiplexado y multidistribución. Además, como las redes de área local que residen en un mismo edificio, la topología tiende a ser más ordenada y estructurada, con configuraciones en forma de bus, anillo o estrella.Como los otros han dicho antes, LAN es red de area local (traducido al español), es una red pequeña, aproximadamente de unos 75kms(aunque realmente son mas pequeñas) a diferencia de las WAN y las MAN que son inmensas redes y que por lo general son las uniones de varias redes LAN( las que valga la redondancia forman la internet). Estas redes son todas las que conocemos, las hay en cyber cafes, empresas, escuelas, etc. Son las mas comunes. Esta seria una forma de clasificar a las redes por su distribucion geografica, o mejor a un por el tamaño que poseen.Recordemos que para considerar una red como red debes de poseer los siguientes elementos.

1)Nodos: Que son capaces de procesar datos y solicitar servicios en la red como las computadoras y los switches (de capa 3).

2)Un sistema operativo: que puede ser de tipo cliente o servidor.

3)adaptador de red: o llamada NIC(Network Interface Card), que no es mas que nuestra tarjeta de red la cual posee la direccion MAC (Media Access Control) y que gestiona todas las tramas del protocolo de comunicacion. Ademas que nos conecta al medio de transmision.

4)un protocolo de red: este puede ser TCP/IP, IPX/SPX, Apple Talk, Netbeui, Netbios, etc.

5)Medio de transmision: No es mas que el cable donde pasan los datos. Este puede ser UTP cat5, STP cat5, Coaxial, Fibra optica, Linea telefonica conmutada para la recepcion de los paquetes iberpaq o mejor conocido como UTP cat3.otras caracteristicas serian las transmisiones de los datos como las ya desfasadas 10/100Mb/s(que tambien entran en las caracteristicas de las tarjetas de red) y las modernas GiGaLan, que alcanzan 1000 Mb/s.

• Concentradores de cableado: una LAN en bus usa solamente tarjetas de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas, además de los conectores, sin embargo este método complica el mantenimiento de la red ya que si falla alguna conexión toda la red deja de funcionar. Para impedir estos problemas las redes de área local usan concentradores de cableado para realizar las conexiones de las estaciones, en vez de distribuir las conexiones el concentrador las centraliza en un único dispositivo manteniendo indicadores luminosos de su estado e impidiendo que una de ellas pueda hacer fallar toda la red.Existen dos tipos de concentradores de cableado:

1. Concentradores pasivos: actúan como un simple concentrador cuya función principal consiste en interconectar toda la red.2. Concentradores activos: además de su función básica de concentrador también amplifican y regeneran las señales recibidas antes de ser enviadas.Tipos De RedesSe clasifican según su Extensión y Topología.Según su Extensión tenemos redes LAN, MAN y WAN.LAN (Redes de Área Local):Son redes de propiedad privada dentro de un solo edificio de hasta unos cuantos kilómetros de extensión.

LAN es un sistema de comunicación entre computadoras, con la característica de que la distancia entre las computadoras debe ser pequeña.Se usan ampliamente para conectar computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas de compañías y fábricas con objeto de compartir los recursos (impresoras, etc.) e intercambiar información.Las LAN se distinguen de otro tipo de redes por las siguientes tres características: tamaño, tecnología de transmisión y topología.

Las LAN están restringidas en tamaño, las computadoras se distribuyen dentro de la LAN para obtener mayor velocidad en las comunicaciones dentro de un edificio o un conjunto de edificios, lo cual significa que el tiempo de transmisión del peor caso está limitado y se conoce de antemano.Conocer este límite hace posible usar ciertos tipos de diseños que de otra manera no serían prácticos y también simplifica la administración de la red.Las LAN a menudo usan una tecnología de transmisión que consiste en un cable sencillo al cual están conectadas todas las máquinas.

Las LAN tradicionales operan a velocidades de 10 a 12 GBPS, tienen bajo retardo (décimas de microsegundos) y experimentan muy pocos errores.Las LAN pueden tener diversas topologías. La topología o la forma de conexión de la red, depende de algunos aspectos como la distancia entre las computadoras y el medio de comunicación entre ellas ya que este determina la velocidad del sistema.Básicamente existen tres topologías de red: estrella (Star), canal (Bus) y anillo (Ring)

2.- ¿MENCIONA QUE ES UNA RED WAN?ES UNA RED DE COBERTURA AMPLIA QUE SIRVE PARA INTERCONECTAR VARIAS REDES MAN, ASÍ COMO LAS REDES MAN PARA INTERCONECTARLAS, SUELEN NECESITAR DE HARDWARE ESPECIAL, LAS REDES WAN TAMBIÉN LLEGAN A INCLUIR ENLACES SATELITALES, FIBRAS ÓPTICAS, APARATOS DE RAYOS INFRARROJOS Y LÁSER. LA RED DE COMPUTADORAS QUE COMPRENDE A INTERNET ESTA CONECTADA PARA FORMAR UNA WAN.

WAN (Redes de Área Amplia):Una WAN se extiende sobre un área geográfica amplia, a veces un país o un continente; contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar programas de usuario (aplicaciones), estas máquinas se llaman Hosts.Los Hosts están conectados por una subred de comunicación. El trabajo de una subred es conducir mensajes de un Host a otro.La separación entre los aspectos exclusivamente de comunicación de la red (la subred) y los aspectos de aplicación (Hosts), simplifica enormemente el diseño total de la red.En muchas redes de área amplia, la subred tiene dos componentes distintos: las líneas de transmisión y los elementos de conmutación.Las líneas de transmisión (también llamadas circuitos o canales) mueven los bits de una máquina a otra.Los elementos de conmutación son computadoras especializadas que conectan dos o más líneas de transmisión.Cuando los datos llegan por una línea de entrada, el elemento de conmutación debe escoger una línea de salida para enviarlos.Como término genérico para las computadoras de conmutación, les llamaremos enrutadores.La velocidad normal lleva un rango de los 56 KBPS a los 155 MBPS.Los retardos para una WAN pueden variar de unos cuantos milisegundos a unas decenas de segundos.

2.- ¿QUÉ ES UNA RED MAN?ES UNA RED DE ÁREA METROPOLITANA QUE SIRVE PARA INTERCONECTAR LAS REDES LAN , NO ESTÁN GEOGRÁFICAMENTE LIMITADAS EN TAMAÑO Y PARA INTERCONECTAR SUELEN NECESITAR DE HARDWARE ESPECIAL ASÍ COMO DE LÍNEAS TELEFÓNICAS, MÓDEMS.MAN (Redes de Área Metropolitana):Una MAN es básicamente una versión más grande de una LAN y normalmente se basa en una tecnología similar.Podría abarcar una serie de oficinas cercanas o en una ciudad, puede ser pública o privada.Una MAN puede manejar datos y voz, e incluso podría estar relacionada con una red de televisión por cable local.Una MAN sólo tiene uno o dos cables y no contiene elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida potenciales.Como no tiene que conmutar, el diseño se simplifica.La principal razón para distinguir las MAN como una categoría especial es que se ha adoptado un estándar para ellas, y este se llama DQDB (bus dual de cola distribuida)

.El DQDB consiste en dos buses (cables) unidireccionales, a los cuales están conectadas todas las computadoras.Cada bus tiene una cabeza terminal (head-end), un dispositivo que inicia la actividad de transmisión.El tráfico destinado a una computadora situada a la derecha del emisor usa el bus superior, el tráfico hacia la izquierda usa el bus inferior.Un aspecto clave de las MAN es que hay un medio de difusión al cuál se conectan todas las computadoras.Esto simplifica mucho el diseño comparado con otros tipos de redes.

Estándar EthernetEthernet es una tecnología desarrollada para las redes LAN que permite transmitir información entre computadoras a velocidades de 10 y 100 millones de bits por segundo.Ethernet es un estándar, por lo tanto se trata de un sistema independiente de las empresas fabricantes de hardware de red.Si bien Ethernet es el sistema más popular, existen otras tecnologías como Token Ring, 100 VG.Se usa en redes que no superan las 30 máquinas, de exceder este número conviene usar Token Ring.Un sistema Ethernet consiste de tres elementos básicos:

• Un medio físico utilizado para transportar señales entre dos computadoras (adaptadores de red y cableado).

• Un juego de reglas o normas de acceso al medio (al cable, por ejemplo) que le permita a las computadoras poder arbitrar o regular el acceso al sistema Ethernet (recordar que el medio está compartido por todas las computadoras integrantes de la red).

• Un estándar o patrón llamado trama o frame que consiste en un juego determinado de bits, usados para transportar datos a través del sistema. Cada computadora equipada con Ethernet opera en forma independiente de las otras estaciones de la red, es decir que no hay una controladora central.Todas las estaciones conectadas vía Ethernet se conectan a un sistema compartido de señales, llamado medio.Las señales Ethernet se transmiten en serie, un bit por vez, a través del canal Ethernet (llamado de señal compartida) a cada una de las estaciones integrantes de la red Ethernet.El preámbulo de un paquete Ethernet se genera mediante el hardware (la placa de red).El software es responsable de establecer la dirección de origen y de destino y de los datos.La información sobre la secuencia de los paquetes en general es tarea del hardware.Un paquete Ethernet está compuesto esencialmente por las siguientes partes:

• El preámbulo: es una serie de unos y ceros, que serán utilizados por la computadora destino (receptor) para conseguir la sincronización de la transmisión.

• Separador de la trama: son dos bits consecutivos utilizados para lograr alineación de los bytes de datos. Son dos bits que no pertenecen a los datos, simplemente están a modo de separador entre el preámbulo y el resto del paquete.

• Dirección de destino: es la dirección de la computadora a la que se le envía el paquete. La dirección de difusión o broadcast (se le envía a todos los equipos) está compuesta por uno solamente (son todos unos).

• Dirección de origen: es la dirección de la computadora que envía los datos.

• Longitud o tipo de datos: es el número de bytes de datos o el tipo de los mismos. Los códigos de tipos de datos son mayores que 1500, ya que 1500 bytes es la máxima longitud de los datos en Ethernet. Entonces, si este campo es menor que 1500 se estará refiriendo a la longitud de los datos y si es mayor, se referirá al tipo de datos. El tipo de datos tendrá un código distinto, por ejemplo para Ethernet que para Fast Ethernet.

• Datos: su longitud mínima es de 46 bytes y su largo máximo de 1500 bytes como dijimos en el ítem anterior.

• Secuencia de chequeo de la trama: se trata de un chequeo de errores (CRC) que utiliza 32 bits. Este campo se genera generalmente por el hardware (placa de red). Basándose en lo visto, sin contar preámbulo, separadores y CRC, la longitud de los paquetes Ethernet serán:El más corto: 6 + 6 + 2 + 46 = 60 bytes.El más largo: 6 + 6 + 2 + 1500 = 1514 bytes.Topología de redes LANo La topología física se refiere a la disposición física de las máquinas, losdispositivos de red y el cableado. Así, dentro de la topología física sepueden diferenciar dos tipos de conexiones: punto a punto ymultipunto.? En las conexiones punto a punto existen varias conexiones entreparejas de estaciones adyacentes, sin estaciones intermedias.? Las conexiones multipunto cuentan con un único canal detransmisión, compartido por todas las estaciones de la red.Cualquier dato o conjunto de datos que envíe una estación esrecibido por todas las demás estaciones.o La topología lógica se refiere al trayecto seguido por las señales através de la topología física, es decir, la manera en que las estacionesse comunican a través del medio físico. Las estaciones se puedencomunicar entre sí directa o indirectamente, siguiendo un trayecto queviene determinado por las condiciones de cada momento.

Tipos La topología de una red local es la distribución física en la cual se encuentrandispuestos los ordenadores que la componen. Hay que tener en cuenta un númerode factores para determinar qué topología es la más apropiada para una situacióndada. Existen varios tipos: en estrella, en bus, en anillo y topologías híbridas.Topología de redes LANTopología en estrellaLa topología en estrella es uno de los tipos más antiguos de topologías. Secaracteriza porque en ella existe un nodo central al cual se conectan todos losequipos, de modo similar al radio de una rueda.En esta topología, cada estación tiene una conexión directa a un acoplador(conmutador) central. Una manera de construir esta topología es con conmutadorestelefónicos que usan la técnica de conmutación de circuitos.Otra forma de esta topología es una estación que tiene dos conexionesdirectas al acoplador de la estrella (nodo central), una de entrada y otra de salida (lacual lógicamente opera como un bus). Cuando una transmisión llega al nodo central,Según su función, los acopladores se catalogan en:? Acoplador pasivo: cualquier transmisión en una línea de entrada al acopladores físicamente trasladada a todas las líneas de salida.? Acoplador este la retransmite por todas las líneas de salida.activo: existe una lógica digital en el acoplador que lo hace actuarcomo repetidor. Si llegan bits en cualquier línea de entrada, son automáticamenteregenerados y repetidos en todas las líneas de salida. Si llegan simultáneamentevarias señales de entrada, una señal de colisión es transmitida en todas laslíneas de salida.

Topología de redes LANTopología en busAl contrario que en la topología en estrella no existe un nodo central, sino quetodos los nodos que componen la red quedan unidos entre sí linealmente, uno acontinuación del otro. Es necesario incluir en ambos extremos del bus unosdispositivos denominados terminadores, que evitan posibles rebotes de la señal.

Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que setransmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en uncable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos deuna red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el cual recibe elnombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como Local Talk pueden utilizar estatopología.El bus es pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo.Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vayaa chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cadanodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después intenta retransmitir lainformación.Topología de redes LANTopología en anilloEn esta topología, las estaciones están unidas unas con otras formando un círculopor medio de un cable común.

El último nodo de la cadena se conecta al primerocerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo,regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina lainformación que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida alnodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es quesi se rompe una conexión, se cae la red completa.El cableado es el más complejo de todos, debido, en parte, al mayor coste delcable, así como a la necesidad de emplear dispositivos MAU (Unidades de AccesoMultiestación) para implementar físicamente el anillo.Cuando existen fallos o averías, es posible derivar partes de la red mediante losMAUs, aislando las partes defectuosas del resto de la red mientras se determina elproblema.Así, un fallo en una parte del cableado no detiene la red en su totalidad.Cuando se quieren añadir nuevas estaciones de trabajo se emplean también losMAUs, de modo que el proceso no posee una complicación excesiva.

Topología de redes LANTopologías híbridasSon las más frecuentes y se derivan de las tres anteriores, conocidas comotopologías puras. Las más frecuentes son la topología en árbol y la topologíaestrella-anillo .La topología en árbol es una variante de la topología en bus. Esta topologíacomienza en un punto denominado cabezal o raíz (headend). Uno o más cablespueden salir de este punto y cada uno de ellos puede tener ramificaciones encualquier otro punto. Una ramificación puede volver a ramificarse. En una topologíaen árbol no se deben formar ciclos.Una red como ésta representa una red completamente distribuida en la quecomputadoras alimentan de información a otras computadoras, que a su vezalimentan a otras. Las computadoras que se utilizan como dispositivos remotospueden tener recursos de procesamientos independientes y recurren a los recursosen niveles superiores o inferiores conforme se requiera.

Topología de redes LANLa topología en estrella-anillo combina las tecnologías de las topologías enestrella y anillo. El cable que une cada estación con la siguiente pasa a través de unnodo central que se encarga de desconectarla de la red si sufre una avería.Ventajas e inconvenientes de cada tipologíaHay varios factores a considerar cuando se determina qué topología cubre lasnecesidades de una organización. La tabla siguiente nos muestra algunos de estosfactores para dicha elección.Ventajas e inconvenientes de la topología en estrellaVentajas:

* El fallo de un nodo no causa problemas de funcionamiento al resto de la red.

* La detección y localización de averías es sencilla.

* Es posible conectar terminales no inteligentes, ya que el nodo central tienecapacidad de proceso.Inconvenientes:

* La avería del nodo central supone la inutilización de la red.

* Se necesitan longitudes grandes de cableado, ya que dos estaciones cercanasentre sí, pero distantes del nodo central, requieren cada una un cable que las una aéste.

* Poseen limitaciones en cuanto a expansión (incremento de nodos), dado que cadacanal requiere una línea y una interfaz al nodo principal.

* La carga de red es muy elevada en el nodo central, por lo cual éste no se puedeutilizar más que como servidor o controlador.

* No soporta cargas de tráfico elevadas por sobrecarga del nodo central.Ventajas e inconvenientes de la topología en busVentajas:

* Simplicidad en el cableado, ya que no se acumulan montones de cables en torno alnodoTopología de redes LAN

* Hay una gran facilidad de ampliación, y se pueden agregar fácilmente nuevasestaciones o ampliar la red añadiendo una nueva línea conectada mediante unrepetidor.

* Existe una interconexión total entre los equipos que integran la LAN.Inconvenientes:

* Un fallo en una parte del cableado detendría el sistema, total o parcialmente, enfunción del lugar en que se produzca. Además, es muy difícil localizar las averías enesta topología. Sin embargo, una vez localizado el fallo, al desconectar de la red laparte averiada ya no interferirá en la instalación.

* Todos los nodos han de ser inteligentes, ya que han de manejar el medio decomunicación compartido.

* Debido a que la información recorre el bus bidireccionalmente hasta encontrar sudestino, la posibilidad de que sea interceptada por usuarios no autorizados essuperior a la existente en una red de estrella.Ventajas e inconvenientes de la topología en anilloVentajas:

* Es posible realizar el enlace mediante fibra óptica por sus características deunidireccionalidad, con las ventajas de su alta velocidad y fiabilidad.Inconvenientes:

* La caída de un nodo supone la paralización de la red.

* Es difícil localizar los fallos.

* La reconfiguración de la red es complicada, puesto que incluir un ordenador másen la red implica variar el nodo anterior y posterior de varios nodos de la red.Ventajas e inconvenientes de las topologías híbridasSon las más frecuentes y se derivan de las tres anteriores, conocidas comotopologías puras. Una de las más frecuentes es la topología en árbol.

Topología de redes LANTopología de redes LANTopología en árbolVentajas:* Tiene una gran facilidad de expansión, siendo la colocación de nuevos nodos oramas sencilla.* La detección de problemas es relativamente sencilla, ya que se puedendesconectar estaciones o ramas completas hasta localizar la avería.Inconvenientes:* Hay una dependencia de la línea principal, y los fallos en una rama provocan lacaída de todos nodos que cuelgan de la rama o subramas.* Existen problemas de atenuación de la señal por las distancias, y puedennecesitarse.CONCLUSIONES:Bueno apartir de esta práctica, lo que aprendimos fue ver como debe de estar conformada una red LAN, asi como también conocer los dispositivos y la estructurade la misma, también pudimos ver que existen protocolos para cada tipo de red, y por último pudimos ver que las redes no son iguales.