SEMANA 4

PROTOCOLO:

Un protocolo es un conjunto de reglas establecidas entre dos dispositivos para permitir la

comunicación entre ambos.

FUNCIONES DE LOS PROTOCOLOS 

SEGMENTACIÓN Y ENSAMBLADO: Dividir los bloques de datos en unidades pequeñas e iguales en tamaño, y este proceso se le llama segmentación. El bloque

básico de segmento en una cierta capa de un protocolo se le llama PDU (Unidad de datos de

protocolo). La necesidad de la utilización de bloque es por:

 -La red sólo admite la transmisión de bloques de un cierto tamaño.

 -El control de errores es más eficiente para bloques pequeños.

 -Para evitar monopolización de la red para una entidad, se emplean bloques pequeños y así

una compartición de la red. 

-Con bloques pequeños las necesidades de almacenamiento temporal son menores.

ENCAPSULADO: se trata del proceso de adherir información de control al segmento de datos.

Esta información de control es el direccionamiento del emisor/receptor, código de detección de

errores y control de protocolo.

 CONTROL DE CONEXIÓN: hay bloques de datos sólo de control y otros de datos y control.

Cuando se utilizan datagramas, todos los bloques incluyen control y datos ya que cada PDU

se trata como independiente. En circuitos virtuales hay bloques de control que son los

encargados de establecer la conexión del circuito virtual.

ENTREGA ORDENADA: el envío de PDU puede acarrear el problema de que si hay varios

caminos posibles, lleguen al receptor PDU desordenados o repetidos, por lo que el receptor

debe de tener un mecanismo para reordenar los PDU.

CONTROL DE FLUJO: hay controles de flujo de parada y espera o de ventana deslizante. El

control de flujo es necesario en varios protocolos o capas, ya que el problema de saturación

del receptor se puede producir en cualquier capa del protocolo.

CONTROL DE ERRORES: generalmente se utiliza un temporizador para retransmitir una trama una vez que no se ha recibido confirmación después de expirar el tiempo del temporizador.

Cada capa de protocolo debe de tener su propio control de errores.

DIRECCIONAMIENTO: cada estación o dispositivo intermedio de almacenamiento debe tener

una dirección única. A su vez, en cada terminal o sistema final puede haber varios agentes o

programas que utilizan la red, por lo que cada uno de ellos tiene asociado un puerto. Además

de estas direcciones globales, cada estación o terminal de una subred debe de tener una

dirección de subred (generalmente en el nivel MAC).

MULTIPLEXACIÓN: es posible multiplexar las conexiones de una capa hacia otra, es decir que de una única conexión de una capa superior, se pueden establecer varias conexiones en una

capa inferior (y al revés).

SERVICIOS DE TRANSMISIÓN: los servicios que puede prestar un protocolo son:

 -Prioridad: hay mensajes (los de control) que deben tener prioridad respecto a otros.

 -Grado de servicio: hay datos que deben de retardarse y otros acelerarse (vídeo).

 Seguridad.

DEFINICIÓN DE PDU

La información que es entregada como una unidad entre entidades de una red y que pueden

contener información de control, información de direcciones o datos.

PDU o Packet data unit: las unidades que son transportadas en un marco de diagnóstico de LIN

(Local InterConnect Network) son llamadas PDU. Un PDU usado para la configuración de un nodo

es un mensaje completo.

DESCRIPCIÓN DE LAS APLICACIONES Y LOS PROTOCOLOS DE INTERNET  

Un protocolo es un conjunto de reglas. Los protocolos de Internet son conjuntos de reglas que

rigen la comunicación dentro de las computadoras de una red y entre ellas. Las especificaciones

del protocolo definen el formato de los mensajes que se intercambian. Una carta enviada mediante

el sistema postal también usa protocolos. Parte del protocolo especifica la posición en el sobre

donde se debe escribir la dirección de entrega. Si la dirección de entrega está escrita en el lugar

equivocado, no se podrá entregar la carta.

A continuación, se mencionan las funciones principales de los protocolos:

 -Identificar errores.

 -Comprimir los datos.

 -Decidir cómo deben enviarse los datos.

 -Direccionar los datos.

 -Decidir cómo anunciar los datos enviados y recibidos

Para comprender cómo funcionan las redes e Internet, debe estar familiarizado con los protocolos

comúnmente utilizados, estos protocolos se utilizan para explorar la Web, enviar y recibir correo electrónico y transferir archivos de datos. 

DEFINICIÓN DE ICMP   

 Los dispositivos conectados en una red utilizan el protocolo de mensajes de control de

Internet (ICMP) para enviar mensajes de control y de error a las computadoras y a los servidores.

Existen varios usos para ICMP, como anuncios de errores de la red, anuncios de congestión de la

red y resolución de problemas. 

El buscador de paquetes de Internet (ping) es una utilidad de línea de comandos simple, pero muy útil, que se utiliza para determinar si se puede acceder a una dirección IP específica. Puede hacer ping a la dirección IP para comprobar la conectividad IP. El ping funciona mediante el envío de solicitud de eco de ICMP a una computadora de destino o a otro dispositivo de red, constituye una herramienta para la resolución de problemas que se utiliza para determinar

la conectividad básica, este comando se puede utilizar también para buscar la dirección IP de un host cuando el nombre es conocido.

DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES FÍSICOS DE UNA RED   

Se pueden usar diversos dispositivos en una red para proporcionar conectividad. El dispositivo que

se utilice dependerá de la cantidad de dispositivos que se conecten, el tipo de conexiones que

éstos utilicen y la velocidad a la que funcionen los dispositivos. 

A continuación, se mencionan los dispositivos más comunes en una red:

 -Computadoras   

 -Hubs 

 -Switches 

 -Routers 

 -Puntos de acceso inalámbrico 

Se necesitan los componentes físicos de una red para trasladar los datos entre estos dispositivos.

Las características de los medios determinan dónde y cómo se utilizan los componentes. A

continuación, se mencionan los medios más comunes utilizados en las redes:

 -Par trenzado

 -Cableado de fibra óptica

 -Ondas de radio 

IDENTIFICACIÓN DE NOMBRES, PROPÓSITOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS DISPOSITIVOS DE RED   

HUBS:

Son dispositivos que extienden el alcance de una red al recibir datos en un puerto y, luego, al regenerar los datos y enviarlos a todos los demás puertos, el hub se envía a todos los demás dispositivos conectados al hub cada vez que el hub transmite datos. Esto genera una gran cantidad

de tráfico en la red. Los hubs también se denominan concentradores porque actúan como punto de conexión central para una LAN. 

 PUENTES Y SWITCHES

Los puentes llevan un registro de todos los dispositivos en cada segmento al cual está conectado

el puente. Cuando el puente recibe una trama, examina la dirección de destino a fin de determinar

si la trama debe enviarse a un segmento distinto o si debe descartarse. Asimismo, el puente ayuda

a mejorar el flujo de datos, ya que mantiene las tramas confinadas sólo al segmento al que

pertenece la trama.  

Es posible que un puente típico tenga sólo dos puertos para unir dos segmentos de la misma red. Un switch tiene varios puertos, según la cantidad de segmentos de red que se desee conectar, es un dispositivo más sofisticado que un puente este genera una tabla de las direcciones MAC de

las computadoras que están conectadas a cada puerto. Cuando una trama llega a un puerto, el

switch compara la información de dirección de la trama con su tabla de direcciones MAC. Luego,

determina el puerto que se utilizará para enviar la trama.

 ROUTERS 

Son dispositivos que conectan redes completas entre sí, utilizan direcciones IP para enviar

tramas a otras redes, puede ser una computadora con un software de red especial instalada o un dispositivo creado por fabricantes de equipos de red, contienen tablas de direcciones IP junto con las rutas de destino óptimas a otras redes. 

PUNTOS DE ACCESO INALÁMBRICO

Proporcionan acceso de red a los dispositivos inalámbricos, como las computadoras portátiles y los asistentes digitales personales (PDA). El punto de acceso inalámbrico utiliza ondas de radio para comunicarse con radios en computadoras, PDA y otros puntos de acceso inalámbrico. Un punto de acceso tiene un alcance de cobertura limitado. Las grandes redes precisan varios puntos de acceso para proporcionar una cobertura inalámbrica adecuada.

 DISPOSITIVOS MULTIPROPÓSITO

Existen dispositivos de red que realizan más de una función. 

Resulta más cómodo adquirir y configurar un dispositivo que satisfaga todas   

sus necesidades que comprar un dispositivo para cada función. Esto resulta              

más evidente para el usuario doméstico. Para el hogar, el usuario preferiría un dispositivo

multipropósito antes que un switch, un router y un punto de acceso inalámbrico.

DOMINIOS DE COLISIÓN Y DIFUSIÓN

DOMINIO DE COLISIÓN: Grupo de dispositivos conectados al mismo medio físico, de tal manera

que si dos dispositivos acceden al medio al mismo tiempo, el resultado será una colisión entre las

dos señales. Como resultado de estas colisiones se produce un consumo inadecuado de recursos

y de ancho de banda. Cuanto menor sea la cantidad de dispositivos afectados a un dominio de

colisión mejor desempeño de la red.

DOMINIO DE DIFUSIÓN. Grupo de dispositivos de la red que envían y reciben mensajes de

difusión entre ellos. Una cantidad inapropiada de estos mensajes de difusión (broadcast) provocara

un bajo rendimiento en la red,  una cantidad exagerada (tormenta de broadcast) dará como

resultado el mal funcionamiento de la red hasta tal punto de poder dejarla completamente

congestionada.

SEGMENTACIÓN FÍSICA

Notar que el ruteador tiene una interface dedicada para cada departamento o switch del grupo de

trabajo. Esta disposición da al ruteador un dominio de colisión privado que aísla el tráfico de cada

cliente/servidor dentro de cada grupo de trabajo. Si el patrón del trafico esta entendido y la red esta

propiamente diseñada, los switches harán todo el reenvió entre clientes y servidores. Sólo el tráfico

que alcance al ruteador necesitará ir entre dominios individuales de broadcast o a través de una

WAN.

SEGMENTACIÓN LÓGICA

Algunas metas pueden alcanzarse de una manera más flexible al usar ruteadores y switches, para

conectar LAN virtuales separadas (VLAN). Una VLAN es una forma sencilla de crear dominios

virtuales de broadcast dentro de un ambiente de switches independiente de la estructura física y

tiene la habilidad para definir grupos de trabajo basados en grupos lógicos y estaciones de trabajos

individuales, más que por la infraestructura física de la red. 

El tráfico dentro de una VLAN es switcheado por medios rápidos entre los miembros de la VLAN y

el tráfico entre diferentes VLAN es reenviado por el ruteador.

En la figura los puertos de cada switch son configurados como miembros ya sea de la VLAN A o la

VLAN B. Si la estación final transmite tráfico de broadcast o multicast, el tráfico es reenviado a

todos los puertos miembros. El tráfico que fluye entre las dos VLAN es reenviado por el ruteador,

dando así seguridad y manejo del tráfico.

IDENTIFICACIÓN DE NOMBRES, PROPÓSITOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS CABLES DE RED COMUNES

Debe conocer el tipo de cable que se debe utilizar en los distintos casos para poder instalar los cables correctos para el trabajo. También debe saber resolver los problemas que se presenten. 

PAR TRENZADO

El par trenzado es un tipo de cableado de cobre que se utiliza para las comunicaciones telefónicas

y la mayoría de las redes Ethernet. Un par de hilos forma un circuito que transmite datos. El par está trenzado para proporcionar protección contra crosstalk, que es el ruido generado por pares de

hilos adyacentes en el cable. Los pares de hilos de cobre están envueltos en un aislamiento de

plástico con codificación de color y trenzados entre sí. Un revestimiento exterior protege los

paquetes de pares trenzados.

Existen dos tipos básicos de cables de par trenzado: 

 -Par trenzado no blindado (UTP):Cable que tiene dos o cuatro pares de hilos. Este

tipo de cable cuenta sólo con el efecto de cancelación producido por los pares trenzados

de hilos que limita la degradación de la señal que causa la interfaz electromagnética (EMI)

y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). El cableado UTP es más comúnmente utilizado

en redes. Los cables UTP tienen un alcance de 100 m (328 ft). 

 -Par trenzado blindado (STP): Cada par de hilos está envuelto en un papel metálico

para aislar mejor los hilos del ruido. Los cuatro pares de hilos están envueltos juntos en

una trenza o papel metálico. El cableado STP reduce el ruido eléctrico desde el interior del

cable. Asimismo, reduce la EMI y la RFI desde el exterior del cable. 

Aunque el STP evita la interferencia de manera más eficaz que el UTP, STP es más costoso

debido al blindaje adicional y es más difícil de instalar debido a su grosor. Además, el revestimiento

metálico debe estar conectado a tierra en ambos extremos.

Los cables UTP vienen en varias categorías que se basan en dos factores:

 -La cantidad de hilos que contiene el cable.

 -La cantidad de trenzas de dichos hilos. 

 -La Categoría 3 es el cableado que se utiliza para los sistemas de telefonía y para LAN Ethernet a

10 Mbps. La Categoría 3 tiene cuatro pares de hilos.

La Categoría 5 y la Categoría 5e tienen cuatro pares de hilos con una velocidad de transmisión de

100 Mbps. La Categoría 5 y la Categoría 5e son los cables de red más comúnmente utilizados. El

cableado Categoría 5e tiene más trenzas por pie que el de Categoría 5. Estas trenzas adicionales

contribuyen a evitar la interferencia de fuentes externas y de otros hilos que se encuentran dentro

del cable.

Algunos cables Categoría 6 tienen un divisor plástico para separar los pares de hilos, lo que evita

la interferencia. Los pares también tienen más trenzas que los del cable Categoría 5e.

 CABLE COAXIAL 

El cable coaxial es un cable con núcleo de cobre envuelto en un blindaje grueso. Se utiliza para

conectar computadoras en una red. 

Existen diversos tipos de cable coaxial:

 -Thicknet o 10BASE5: Cable coaxial que se utilizaba en redes y funcionaba a 10

megabits por segundo con una longitud máxima de 500 m. 

 -Thinnet 10BASE2: Cable coaxial que se utilizaba en redes y funcionaba a 10 megabits

por segundo con una longitud máxima de 185 m. 

 -RG-59: El más comúnmente utilizado para la televisión por cable en los Estados Unidos.

 -RG-6: Cable de mayor calidad que RG-59, con más ancho de banda y menos propensión

a interferencia. 

CABLE DE FIBRA ÓPTICA 

Una fibra óptica es un conductor de cristal o plástico que transmite información mediante el uso de luz, tiene una o más fibras ópticas envueltas en un revestimiento.  Debido a que está hecho de cristal, el cable de fibra óptica no se ve afectado por la interferencia electromagnética ni por la

interferencia de radiofrecuencia. Todas las señales se transforman en pulsos de luz

para ingresar al cable y se vuelven a transformar en señales eléctricas cuando salen de él. 

A continuación, se mencionan los dos tipos de cable de fibra óptica de cristal:

-Multimodo: Cable que tiene un núcleo más grueso que el cable monomodo. Es más fácil de realizar, puede usar fuentes de luz (LED) más simples y funciona bien en distancias de

hasta unos pocos kilómetros. 

- Monomodo: Cable que tiene un núcleo muy delgado. Es más difícil de realizar, usa láser

como fuente de luz y puede transmitir señales a docenas de kilómetros con facilidad. 

CABLEADO

Respecto al estándar de conexión, los pines en un conector RJ-45 modular están numerados del 1

al 8, siendo el pin 1 el del extremo izquierdo del conector, y el pin 8 el del extremo derecho. Los

pines del conector hembra (Jack) se numeran de la misma manera para que coincidan con esta

numeración, siendo el pin 1 el del extremo derecho y el pin 8 el del extremo izquierdo.

La asignación de pares de cables es como sigue:

Cableado RJ-45 (T568A/B)
Pin	Color T568A	Color T568B
1	Blanco/Verde (W-G)	Blanco/Naranja (W-O)
2	Verde (G)	Naranja (O)
3	Blanco/Naranja (W-O)	Blanco/Verde (W-G)
4	Azul (BL)	Azul (BL)
5	Blanco/Azul (W-BL)	Blanco/Azul (W-BL)
6	Naranja (O)	Verde (G)
7	Blanco/Marrón (W-BR)	Blanco/Marrón (W-BR)
8	Marrón (BR)	Marrón (BR)