Una pequeña pero clara introduccion todo en cuanto a redes.....

1. COMUNICACIONES I
Introducción a las Redes
Pit Frank Alania Ricaldi

2. Objetivos
2

3. Conexión a Internet

4. ¿Qué es una Red de
Ordenadores?
> Las redes (networks) son conjuntos de ordenadores que
se conectan para compartir recursos.
> Estos recursos pueden ser dispositivos, tales como
impresoras, o pueden ser datos tales como documentos
creados con un procesador de textos.
> La red de ordenadores más importante es Internet.
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5. Redes de ordenadores
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6. ¿Qué es Internet?
> La Internet se compone de una gran cantidad
de redes de ordenadores grandes y pequeños
interconectados.
> El término Internet significal Interconnected
Networks.
> Entre los servicios que provee el Internet se
encuentran:
- El World Wide Web: conjuntos de documentos multimedios enlazados por vínculos
(links)
- Correo Electrónico (E-mail)
- Transferencia de Archivos
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7. Requisitos para Conexión a
Internet
> La conexión a Internet se puede dividir en conexión
física, conexión lógica y aplicaciones.
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8. Requisitos para Conexión a
Internet
> Físicamente un ordenador se conecta a Internet
utilizando un adaptador.
> Si el ordenador se encuentra en el hogar de
alguien, el adaptador que se usa es el módem.
> Si el ordenador se encuentra en las
proximidades de una organización, el
adaptador que se utiliza es la tarjeta de interfaz
de red (network interface card o NIC).
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9. Requisitos para Conexión a
Internet
> La conexión lógica aplica estándares denominados
protocolos.
> Un protocolo es una descripción formal de un conjunto
de reglas y convenciones que rigen la manera en que se
comunican los dispositivos de una red.
> Estos protocolos definen aspectos tales como el formato
de los datos, como se codifican en señales, cómo se
manejan los errores, etc.
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10. Requisitos para Conexión a
Internet
> La familia de protocolos TCP/IP es un
estándar que define como los datos
(mensajes) viajan de un punto en el
Internet a otro punto.
> Los protocolos principales de esta familia
son:
- IP (Internet Protocol o Protocolo de Internet): define cómo se determina la
mejor ruta para que un mensaje llegue del origen al destino.
- TCP (Transmission Control Protocol o Protocolo de Control de
Transmisión): define cómo los mensajes se dividen en segmentos
manejables en el origen y se encarga de que estos segmentos se reunan en
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el destino.

11. Requisitos para Conexión a
Internet
> Las aplicaciones trabajan junto con los
protocolos para enviar y recibir datos a
través de Internet.
> Entre las aplicaciones más importantes
se encuentran:
- Los navegadores Web (Web browsers) tales como Internet Explorer,
Netscape o Firefox.
- Sistemas de correo electrónico tales como Hotmail o Gmail.
- Sistema de transferencia de archivos que utilizan FTP para subir (upload)
y descargar (download) archivos y programas de Internet. FTP significa
File Transfer Protocol (protocolo para la transferencia de archivos).
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12. Principios Básicos de los PC
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13. Principios Básicos de los PC
> Como los ordenadores son importantes elementos en las
redes, es necesario poder reconocer y nombrar los
principales componentes de un PC (Personal Computer o
ordenador personal).
> Muchos de los dispositivos usados para conectar
segmentos de redes son tipos especiales de ordenadores
y poseen varios de los mismos componentes que los PC
normales.
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14. Principios Básicos de los PC
> Los PC contienen los siguientes tipos de
dispositivos:
- Dispositivos de entrada (input devices): permiten que el ordenador reciba
datos e instrucciones del mundo exterior. Ejemplos: el teclado (keyboard),
el ratón (mouse) y el scanner.
- Dispositivos de salida (output devices): permiten que el ordenador
comunique información al mundo exterior. Ejemplos: la pantalla (monitor)
y la impresora (printer).
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15. Principios Básicos de los PC
> Las PC contienen los siguientes tipos de
dispositivos (cont.):
- Unidad Central de Procesamiento (CPU, Central Processing Unit): La
parte de un ordenador que controla la operación de todas las otras partes.
- El CPU obtiene instrucciones de la memoria, las decodifica (interpreta) y
las ejecuta.
- Los CPU se fabrican usando microprocesadores.
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16. Principios Básicos de los PC
> El siguiente es un CPU de la
compañía Intel:
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17. Principios Básicos de los PC
> Las PC contienen los siguientes tipos de
dispositivos (cont.):
- Dispositivos de almacenamiento o memoria (storage devices, memory):
almacenan los datos e instrucciones.
- Los dos tipos de dispositivos de almacenamiento son la memoria principal
y la memoria secundaria.
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18. Principios Básicos de los PC
> La memoria principal (main memory)
está directamente conectada al CPU y
se clasifica con RAM o ROM.
- RAM (Random Access Memory o memoria de acceso aleatorio): se conoce
como memoria de lectura/escritura. Requiere energía eléctrica para
mantener el almacenamiento de datos (es volátil).
- ROM (Read-Only Memory o memoria de sólo lectura): los datos e
instrucciones han sido pregrabados por el manufacturero y no es volátil.
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19. Principios Básicos de los PC
> La memoria secundaria (secondary memory)
provee almacenamiento permanente para datos e
instrucciones.
- Unidad de disco duro: usa un conjunto discos rotatorios con cubierta magnética
para almacenar datos o programas.
- Unidad de disquete: lee y escribe información a una pieza circular con un disco
plástico cubierto de metal de 3.5 pulgadas.
- Unidad de CD-ROM o CD-RW: maneja discos compactos. (CD-ROM – sólo
lectura; CD-RW – lectura y escritura). Existen unidades semejantes para
DVD.
- USB flash drive (también conocido como pen drive o jump drive): se conecta a
un puerto USB y usa memoria tipo flash, la cual puede ser borrada y reescrita
por medios electrónicos.
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20. Principios Básicos de los PC
> Otros componentes (cont.):
- Unidad del sistema: es la caja que incluye los componentes electrónicos del
ordenador usados para procesar los datos.
- La unidad del sistema incluye el armazón, la tarjeta madre, tarjetas de
sonido, vídeo y red, la mayoría de los dispositivos de almacenamiento
secundario, los puertos y ranuras de espansión (expansion slots) y la fuente
de alimentación (power supply).
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21. Principios Básicos de los PC
> Otros componentes:
- Tarjeta o placa madre (Motherboard): contiene el bus, el microprocesador
y los circuitos integrados usados para controlar cualquier dispositivo. Es
un tipo de placa de circuito impreso (PCB, Printed Circuit Board).
- Bus: conjunto de pistas eléctricas en la tarjeta madre a través del cual se
transmiten señales de datos y temporización (sincronización) de una parte
del ordenador a otra.
- Existen buses para transferir señales entre la memoria principal y el CPU y
entre la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida o de
almacenamiento secundario.
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22. Principios Básicos de los PC
> El siguiente es un ejemplo de una tarjeta madre:
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23. Principios Básicos de los PC
> La parte tracera de la unidad del sistema (backplane)
contiene las ranuras de expansión y los puertos.
> Ranura de expansión (expansion slot): un receptáculo
en la placa madre donde se puede insertar una placa de
circuito impreso (tarjeta) para agregar capacidades al
ordenador.
> Ejemplos de tarjetas: tarjeta de interfaz de red, tarjeta
de vídeo y tarjeta de sonido.
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24. Principios Básicos de los PC
> Los puertos son puntos que permiten conectar un
dispositivo externo a la unidad de sistema.
> Algunos de los principales puertos son:
- Puertos de ratón, de teclado y de pantalla.
- Puerto serial: transmite un bit a la vez. Permite conectar un módem externo o
un enrutador al PC. Los puertos COM (de comunicación) son seriales.
- Puerto paralelo: puede transferir más de un bit simultáneamente. Permite
conectar impresoras.
- Puerto USB (Universal Serial Bus): conecta rápida y fácilmente dispositivos
tales como ratones inalámbricos, impresoras modernas.
- Puerto FireWire: Una interfaz de bus serial que ofrece comunicaciones más
rápidas que USB. Usado a menudo para dispositivos tales como cámaras de
vídeo digitales y VCRs.
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25. Principios Básicos de los PC
> Piense en los componentes
internos de un PC como una red
de dispositivos, todos los cuales
se conectan al bus del sistema.
En cierto sentido, un PC es un
pequeña red informática.
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26. Tarjeta de Interfaz de Red
> Una tarjeta de interfaz de red (Network Interface Card o NIC)
permite conectar una PC a una red local.
> Los NIC también se conocen como adaptadores LAN y puede
ser tarjetas insertadas en una ranura de expansión o una
tarjeta integrada a la tarjeta madre.
> En los ordenadores portátiles, está comunmente integrado en
los sistemas o está disponible como una pequeña tarjeta
PCMCIA (tarjeta PC), del tamaño de una tarjeta de crédito.
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27. Tarjeta de Interfaz de Red
PCMCIA es el acrónimo para Personal Computer Memory Card
International Association (Asociación Internacional de Tarjetas
de Memoria de ordenadores Personales).
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28. Tarjeta de Interfaz de Red
> La NIC se comunica con la red a través de una
conexión serial y con el ordenador a través de
una conexión paralela.
> La NIC utiliza una petición de interrupción
(IRQ, Interrupt Request) para enviarle al CPU
señales acerca de su operación.
> Al seleccionar una NIC, hay que tener en
cuenta los siguientes factores:
- Protocolos: Ethernet (más común), Token Ring o FDDI
- Tipos de medios: Cable de par trenzado, cable coaxial, inalámbrico o fibra óptica
- Tipo de bus de sistema: PCI (mucho más común) o ISA
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29. Módems
> Un módem es un dispositivo que ofrece al ordenador
conectividad a una línea telefónica.
> El módem permite que el ordenador en un hogar tenga acceso
al Internet.
> La palabra módem se compone de los términos modulador y
demodulador.
> El módem en el extremo emisor convierte (modula) los datos
de una señal digital a una señal analógica compatible con una
línea telefónica estándar. El módem en el extremo receptor
demodula la señal, convirtiéndola nuevamente en una señal
digital.
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30. Módems
> Existen tres tipos de módems:
-Módem estándar (también conocido como dial-up): provee una conexión
temporal usando la línea telefónica analógica estándar.
- Módem DSL – provee una conexión permanente usando líneas telefónicas
digitales.
- Módem de cable - provee una conexión digital permanente usando la red
de Cable TV.
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31. Conectividad Mediante Acceso
Telefónico
300 bps (bits por segundo) à 9600 bps à 56 kbps (dial-up
modem) à 256 kbps (DSL modem) à 4-10 Mbps (Cable
modem)
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32. Descripción y Configuración
TCP/IP
> Para habilitar TCP/IP en la
estación de trabajo, ésta debe
configurarse utilizando las
herramientas del sistema
operativo, principalmente
ipconfig.
> Ya sea que se utilice un sistema
operativo Windows, Mac o UNIX
el proceso es muy similar.
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33. Descripción y Configuración
TCP/IP
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34. Probando la Conectividad con
ping
> Ping es un programa básico que verifica que una dirección IP
particular existe y puede aceptar solicitudes.
> El comando ping funciona enviando paquetes IP especiales
usando el protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP)
a un destino específico.
> Cada paquete que se envía es una petición de respuesta.
> La pantalla de respuesta de un ping contiene la proporción de
éxito y el tiempo de ida y vuelta del envío hasta llegar a su
destino. A partir de esta información, es posible determinar si
existe conectividad a un destino.
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35. Probando la Conectividad con
ping
> El comando ping se utiliza para probar la función
de transmisión/recepción de la NIC, la
configuración TCP/IP y la conectividad de red.
> Se pueden ejecutar los siguientes tipos de
comando ping:
- ping 127.0.0.1: Este es un tipo especial de ping que se conoce como prueba
interna de loopback. Se usa para verificar la configuración de red TCP/IP.
- ping dirección IP de gateway por defecto: Un ping al gateway por defecto
verifica si se puede alcanzar el enrutador (router) que conecta la red local a las
demás redes.
- ping dirección IP de destino remoto: Un ping a un destino remoto verifica la
conectividad a un host remoto.
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36. Probando la Conectividad con
ping
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37. Navegadores Web y Plug-ins
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38. Navegadores Web y Plug-ins
> Las páginas Web son documentos multimedia (texto, gráficos,
sonido, vídeo).
> Estos documentos se enlazan usando vínculos (links) y se
almacenan en ordenadores conocidos como servidores Web (Web
servers).
> Los navegadores Web (Web browsers) se comunican con los
servidores Web y solicitan páginas Web.
> Los servidores Web responden a esta solicitud enviando
información codificada usando HTML.
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39. Navegadores Web y Plug-ins
> El HTML es el lenguaje en el que se codifican las páginas
Web.
> En HTML (Hypertext Markup Language) el contenido de
una página Web se indica usando texto y etiquetas que
describen cómo presentar el texto.
> El navegador Web se encarga de interpretar el código
HTML y presentar la página en la pantalla.
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40. Navegadores Web y Plug-ins
> Un navegador de Web realiza las siguientes
funciones:
- Inicia contacto con servidores Web
- Solicita información
- Recibe información como código HTML
- Muestra la información como una página Web
> Los navegadores Web de mayor popularidad son
Internet Explorer (IE) y Firefox.
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41. Navegadores Web y plug-ins
> Muchas páginas Web presentan archivos
especiales, o propietarios, que no se pueden
visualizar con los navegadores de Web
estándar.
> Para ver estos archivos, el navegador debe
configurarse para utilizar aplicaciones
denominadas plug-in. Por ejemplo:
- Flash: Reproduce archivos multimediales, creados con Macromedia Flash
- Quicktime: Reproduce archivos de video; creado por Apple
- Real Player: Reproduce archivos de audio
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42. Matemáticas de Redes

43. Representación Binaria de
Datos
> La memoria del ordenador sólo reconoce datos representados
en forma binaria.
> El sistema numérico binario representa los datos como una
secuencias de ceros (0) y unos (1).
> Los unos y los ceros se usan para representar los dos estados
posibles de un componente electrónico de un ordenador y se
denominan dígitos binarios o bits.
> Los 1 representan el estado encendido (5 voltios), y los 0
representan el estado apagado (0 voltios).
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44. Representación Binaria de
Datos
> En esta lección veremos cómo se representan los datos
alfanuméricos y los datos numéricos usando el sistema
binario.
> Los datos alfanuméricos incluyen cualquier símbolo que
se pueda escribir con el teclado.
> Estos símbolos (caracteres) incluyen letras, símbolos
como “#” y “&”, y dígitos que no se usen en cálculos
matemáticos.
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45. Representación Binaria de
Datos
> Para representar un caracter normalmente se le asigna
un código numérico de ocho (8) bits.
> Este código se conoce como ASCII (American Standard
Code for Information Interchange o código estándar
americano para el intercambio de la información).
> En el código ASCII el caracter “A” tiene asociado el
número 65 que se representa binariamente como
01000001.
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46. Representación Binaria de
Datos
> Cada caracter tiene un patrón exclusivo de ocho dígitos
binarios asignados para representar al caracter.
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47. Representación Binaria de
Datos
> Los ordenadores están diseñados para usar agrupaciones de
ocho bits. Esta agrupación de ocho bits se denomina byte.
> Estas ubicaciones de almacenamiento representan un valor o
un solo carácter de datos como, por ejemplo, un código ASCII.
> El intérvalo de valores de un byte es de 0 a 255.
> Los bytes se agrupan en kilobytes, megabytes, gigabytes y
terabytes.
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48. Representación Binaria de
Datos
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49. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> Además de datos alfanuméricos, los ordenadores pueden
almacenar datos numéricos usando la representación
binaria.
> Los datos numéricos corresponden a números que se
pueden usar en cálculos matemáticos.
> Los seres humanos escribimos los números usando el
sistema numérico decimal.
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50. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> El sistema numérico decimal es un sistema que utiliza
los dígitos del 0 al 9 y coloca estos dígitos en posiciones
que representan potencias de 10.
> Por ejemplo, 2134 = (2 x 103) + (1 x 102) + (3 x 101) +
(4 x 100) = 2000 + 100 + 30 + 4
50

51. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> La siguiente tabla muestra las características principales
del sistema numérico decimal:
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52. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> El sistema numérico binario es un sistema que utiliza los
dígitos 0 y 1, y coloca estos dígitos en posiciones que
representan potencias de 2.
> Por ejemplo, 01012 = (0 x 23) + (1 x 22) + (0 x 21) + (1
x 20) = 0 + 4 + 0 + 1 = 5
> Otro ejemplo, 101102 = (1 x 24) + (0 x 23) + (1 x 22) +
(1 x 21) + (0 x 20) = 16 + 0 + 4 + 2 + 0 = 22
52

53. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> La siguiente tabla muestra las características principales
del sistema numérico binario:
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54. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> Conocer las potencias de 2 es también útil para poder
convertir a binario numéros escritos usando el sistema
decimal.
> Por ejemplo, para convertir el 67 a binario
0 1 0 0 0 0 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
27 26 25 24 23 22 21 20
> Fíjese que el 67 = 64 + 2 + 1 = (1 x 26) + (1 x 21) + (1
x 20)
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55. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> Existen varios métodos para convertir números
decimales en números binarios.
> Un método es consiste en determinar cuál es la suma de
potencias de 2 que produce el número decimal. Las
potencias usadas corresponden a los 1, las potencias no
usadas corresponden a los 0.
> Este fue el método que se uso en la transparencia
anterior.
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56. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> Por ejemplo, para convertir el 146 a binario
1 0 0 1 0 0 1 0
128 64 32 16 8 4 2 1
27 26 25 24 23 22 21 20
> Fíjese que el 146 = 128 + 16 + 2 = (1 x 27) + (1 x 24)
+ (1 x 21)
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57. Representación Binaria de
Datos Numéricos
> Utilice el ejemplo siguiente para convertir el número
decimal 168 en un número binario.
a. 128 entra en 168. De modo que el bit que se ubica más a la izquierda del número
binario es un 1. 168 - 128 es igual a 40.
b. 64 no entra en 40. De modo que el segundo bit desde la izquierda es un 0.
c. 32 entra en 40. De modo que el tercer bit desde la izquierda es un 1. 40 - 32 es igual a
8.
d. 16 no entra en 8, de modo que el cuarto bit desde la izquierda es un 0.
e. 8 entra en 8. De modo que el quinto bit desde la izquierda es un 1. 8 - 8 es igual a 0.
De modo que, los bits restantes hacia la derecha son todos ceros.
> Resultado: Decimal 168 = 101010002
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58. Formato de las Direcciones IP
> En el protocolo IP las direcciones tienen 32 bits y se indican
usando cuatro (4) números de 8 bits separados por puntos.
Estos números se llaman octetos.
> Ejemplo: 200.114.6.51 (hay 4 octetos)
> Cada número está en el intérvalo de 0 a 255.
> La dirección también podría indicarse usando números
binarios.
> Ejemplo: El equivalente de la dirección anterior es 11001000
01110010 00000110 001100112 (los espacios están colocados
para facilitar la lectura).
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59. Formato de las Direcciones IP
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60. Representación Hexadecimal de
Datos
> El sistema numérico hexadecimal (hex) se usa frecuentemente
cuando se trabaja con ordenadores porque se puede usar para
representar números binarios de manera más legible.
> El sistema hex utiliza los 16 dígitos (del 0 al 9 y de la A a la F)
y coloca estos dígitos en posiciones que representan potencias
de 16.
> La conversión de un número hexadecimal en binario, y de un
número binario en hexadecimal, es una tarea común cuando
se trabaja con el registro de configuración de los routers de
Cisco.
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61. Representación Hexadecimal de
Datos
> La conversion de binario a hexadecimal y viceversa no
es tan complicada como podría parecer.
> Cada dígito hexadecimal corresponde a un único número
binario de cuatro (4) bits.
61

62. Representación Hexadecimal de
Datos
62

63. Representación Hexadecimal de
Datos
> Para convertir un número binario a hexadecimal lo único que
hay que hacer es dividir el número en grupos de 4 bits y
escribir el dígito hexadecimal correspondiente a cada grupo.
> Ejemplo: 0010 0001 0000 00102 = 210216
> Otro ejemplo: 1001 1011 0111 11112 = 9B7F16
> Otra forma de escribir los hexadecimales es usando el prefijo
“0x”. Por ejemplo: 0x2102 y 0x9B7F.
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64. Representación Hexadecimal de
Datos
> Para realizar la conversión de números hexadecimales a
binarios, simplemente se expande cada dígito
hexadecimal a su equivalente binario de cuatro bits.
> Ejemplo: 9B7F16 = 1001 1011 0111 11112
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65. Lógica Booleana
> En ocasiones cuando se trabaja con redes es necesario
aplicar operaciones de lógica booleana. Por ejemplo
cuando se crean subredes y cuando se crean listas de
control de acceso.
> Las operaciones de lógica booleana trabajan con bits y
generan un resultado basado en reglas.
> Existen tres operaciones booleanas: NOT, AND y OR.
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66. Lógica Booleana
> La operación NOT toma cualquier valor que se le
presente, 0 ó 1, y lo invierte.
> La operación AND toma dos valores de entrada. Si
ambos valores son 1, el resultado será 1. De lo
contrario, el resultado será 0.
> La operación OR también toma dos valores de entrada.
Si por lo menos uno de los valores de entrada es 1, el
valor del resultado es 1.
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67. Lógica Booleana
> Cuando se aplican las reglas antes indicadas se producen tablas
de la verdad para cada operación.
> Estas tablas muestran todos los valores posibles de una operación
booleana.
valor NOT valor
0 1
1 0
valor1 valor2 valor1 AND valor2 valor1 valor2 valor1 OR valor2
0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 1 1
1 0 0 1 0 1
67 1 1 1 1 1 1

68. Lógica Booleana
> La lógica booleana se basa en circuitos digitales que
aceptan uno o dos voltajes entrantes.
68

69. Direcciones IP y Máscaras de
Red
> Cuando se asignan direcciones IP a los ordenadores,
algunos de los bits del lado izquierdo del número IP de
32 bits representan una red.
> La cantidad de bits designados depende de la clase de
dirección.
> Los bits restantes en la dirección IP de 32 bits identifican
un ordenador (host) de la red en particular.
69

70. Direcciones IP y Máscaras de
Red
> Hay tres clases principales de
direcciones:
-Clase A: El primer octeto representa la red y los restantes representan el
ordenador. La dirección binaria comienza con “0” y, por lo tanto el primer
octeto va de 1 hasta 127. (De verdad es hasta 126; 127 es loopback).
-Clase B: Los primeros dos octetos representan la red. La dirección binaria
comienza con “10” y, por lo tanto el primer octeto va de 128 hasta 191.
-Clase C: Los primeros tres octetos representan la red. La dirección binaria
comienza con “110” y, por lo tanto el primer octeto va de 192 hasta 223.
-Cuando el primer octeto va de 224 hasta 255 se trabaja con direcciones de
clases D y E.
70

71. Direcciones IP y Máscaras de
Red
71

72. Direcciones IP y Máscaras de
Red
> En ocasiones se toman bits prestados de la porción del host
para crear subredes dentro de una red grande. Esto cambia la
forma en que se divide la dirección IP en red y host.
> Para informarle al ordenador cómo se ha dividido la dirección
IP de 32 bits, se usa un segundo número de 32 bits
denominado máscara de subred.
> Esta máscara es una guía que indica cómo se debe interpretar
la dirección IP al identificar cuántos de los bits se utilizan para
identificar la red.
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73. Direcciones IP y Máscaras de
>
Red de una operación AND a la dirección IP de
La ejecución
un host y la máscara de red se usa para determinar cuál
es la dirección de la red del host.
> Por ejemplo: la ejecución de una operación AND a la
dirección IP 10.34.23.134 y la máscara de subred
255.255.0.0 da como resultado la dirección de red de
este host.
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74. > ¿Cuál es la dirección de la red del host 10.34.23.134 con
una máscara de subred 255.255.0.0?
> Solución (aplicar AND a direcciones binarias):
00001010.00100010.00010111.10000110 AND
11111111.11111111.00000000.00000000
00001010.00100010.00000000.00000000
> La dirección de la red es 10.34.0.0
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75. Resumen
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