By EQUIPO BIOS
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MODELO OSI

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MODELO OSI
 
Durante los años 60 y 70 se crearon muchas tecnologías de redes, cada una basada en un diseño específico de hardware. Estos sistemas eran construidos de una sola pieza, una arquitectura monolítica. Esto significa que los diseñadores debían ocuparse de todos los elementos involucrados en el proceso, estos elementos forman una cadena de transmisión que tiene diversas partes: Los dispositivos físicos de conexión,  los protocolos software y hardware usados en la comunicación.
Los programas de aplicación realizan la comunicación y la interfaz hombre-máquina que permite al humano utilizar la red.  Este modelo, que considera la cadena como un todo monolítico, es poco práctico, pues el más pequeño cambio puede implicar alterar todos sus elementos.
El diseño original de Internet del Departamento de Defensa Americano disponía un esquema de cuatro capas, aunque data de los 70 es similar al que se continúa utilizando:


Capa Física o de Acceso de Red: Es la responsable del envío de la información sobre el sistema hardware utilizado en cada caso, se utiliza un protocolo distinto según el tipo de red física.
Capa de Red o Capa Internet: Es la encargada de enviar los datos a través de las distintas redes físicas que pueden conectar una máquina origen con la de destino de la información.  Los protocolos de transmisión, como el IP están íntimamente asociados a esta capa.
Capa de Transporte: Controla el establecimiento y fin de la conexión, control de flujo de datos, retransmisión de datos perdidos y otros detalles de la transmisión entre dos sistemas.  Los protocolos más importantes a este nivel son TCP y UDP (mutuamente excluyentes).
Capa de Aplicación: Conformada por los protocolos que sirven directamente a los programas de usuario, navegador, e-mail, FTP, TELNET, etc.
Respondiendo a la teoría general imperante el mundo de la computación, de diseñar el hardware por módulos y el software por capas, en 1978 la organización ISO (International Standards Organization), propuso un modelo de comunicaciones para redes al que titularon "The reference model of Open Systems Interconnection", generalmente conocido como MODELO OSI.
Su filosofía se basa en descomponer la funcionalidad de la cadena de transmisión en diversos módulos, cuya interfaz con los adyacentes esté estandarizada. Esta filosofía de diseño presenta una doble ventaja: El cambio de un módulo no afecta necesariamente a la totalidad de la cadena, además, puede existir una cierta inter-operabilidad entre diversos productos y fabricantes hardware/software, dado que los límites y las interfaces están perfectamente definidas.
Esto supone por ejemplo, que dos softwares de comunicación distintos puedan utilizar el mismo medio físico de comunicación.
El modelo OSI tiene dos componentes principales:
  • Un modelo de red, denominado modelo básico de referencia o capa de servicio.
  • Una serie de protocolos concretos.
El modelo de red, aunque inspirado en el de Internet no tiene más semejanzas con aquél.  Está basado en un modelo de siete (7) capas, mientras que el primitivo de Internet estaba basado en cuatro (4).  Actualmente todos los desarrollos se basan en este modelo de 7 niveles que son los siguientes:  1 Físico;  2 de Enlace;  3 de Red; 4 de Transporte; 5 de Sesión; 6 de Presentación y 7 de Aplicación. Cada nivel realiza una función concreta, y está separado de los adyacentes por interfaces conocidas, sin que le incumba ningún otro aspecto del total de la comunicación.
Generalmente los dispositivos utilizados en las redes circunscriben su operación a uno o varios de estos niveles. Por ejemplo, un hub (concentrador) que amplifica y retransmite la señal a través de todos sus puertos está operando exclusivamente en la capa 1, mientras que un conmutador ( switch) opera en las capas 1 y 2;  un router opera en las capas 1, 2 y 3.  Finalmente una estación de trabajo de usuario generalmente maneja las capas 5, 6 y 7.
En lo que respecta al software, hay que señalar que cada capa utiliza un protocolo específico para comunicarse con las capas adyacentes, y que añade a la cabecera del paquete cierta información adicional.
Capas del modelo OSI
La descripción de las diversas capas que componen este modelo es la siguiente:
1. Capa física
Es la encargada de transmitir los bits de información por la línea o medio utilizado para la transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los diversos componentes,  de la velocidad de transmisión, si esta es unidireccional o bidireccional (simplex, duplex o flull-duplex).
También de aspectos mecánicos de las conexiones y terminales, incluyendo la interpretación de las señales eléctricas.
Como resumen de los cometidos de esta capa, podemos decir que se encarga de transformar un paquete de información binaria en una sucesión de impulsos adecuados al medio físico utilizado en la transmisión. Estos impulsos pueden ser eléctricos (transmisión por cable), electromagnéticos (transmisión Wireless) o luminosos (transmisón óptica). Cuando actúa en modo recepción el trabajo es inverso, se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que serán entregados a la capa de enlace.
2. Capa de enlace
Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia y desde la capa física a la capa de red. Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular. Esta capa define como son los cuadros, las direcciones y las sumas de control de los paquetes Ethernet.
Además del direccionamiento local, se ocupa de la detección y control de errores ocurridos en la capa física, del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisión. Para esto agrupa la información a transmitir en bloques, e incluye a cada uno una suma de control que permitirá al receptor comprobar su integridad. Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor. Si algún datagrama se ha corrompido se envía un mensaje de control al remitente solicitando su reenvío.
La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas:
  • Control lógico de enlace LLC: define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio físico, proporcionando servicio a las capas superiores.
  • Control de acceso al medio MAC: Esta subcapa actúa como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red).  De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces "MAC driver", y la dirección física contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como dirección. Su principal consiste en arbitrar la utilización del medio físico para facilitar que varios equipos puedan competir simultáneamente por la utilización de un mismo medio de transporte. El mecanismo CSMA/CD ("Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection") utilizado en Ethernet es un típico ejemplo de esta subcapa.

3. Capa de Red
Esta capa se ocupa de la transmisión de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la dirección adecuada tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet, pero no se ocupa para nada de los errores o pérdidas de paquetes. Define la estructura de direcciones y rutas de Internet. A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes: paquetes de datos y paquetes de actualización de ruta. Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos:
  • Transporte: Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario).  Utiliza los paquetes de datos.  En esta categoría se encuentra el protocolo IP.
  • Conmutación: Esta parte es la encargada de intercambiar información de conectividad específica de la red.  Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualización de ruta.  En esta categoría se encuentra el protocolo ICMP responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisión y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante ping.
Los protocolos más frecuentemente utilizados en esta capa son dos: X.25 e IP.

4. Capa de Transporte

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío. 
Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. También puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos.  Este permite que los datos provinientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.
Un ejemplo de protocolo usado en esta capa es TCP, que con su homólogo IP de la capa de Red, configuran la suite TCP/IP utilizada en Internet, aunque existen otros como UDP, que es una capa de transporte utilizada también en Internet por algunos programas de aplicación.
5. Capa de Sesión
Es una extensión de la capa de transporte que ofrece control de diálogo y sincronización, aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

6. Capa de Presentación
Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada.  Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío. 
Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia.  También puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos.  Este permite que los datos provinientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.
Esta capa se ocupa de los aspectos semánticos de la comunicación, estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar máquinas que utilicen diversa representación interna para los datos. Describe como pueden transferirse números de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemáticos.
En teoría esta capa presenta los datos a la capa de aplicación tomando los datos recibidos y transformándolos en formatos como texto imágenes y sonido.  En realidad esta capa puede estar ausente, ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.  

7. Capa de Aplicación
Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicación (navegadores, clientes de correo, terminales remotos, transferencia de ficheros etc).  Esta capa implementa la operación con ficheros del sistema. Por un lado interactúan con la capa de presentación y por otro representan la interfaz con el usuario, entregándole la información y recibiendo los comandos que dirigen la comunicación.
Algunos de los protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP, SMTP, POP, IMAP etc.
En resumen, la función principal de cada capa es:
Aplicación
El nivel de aplicación es el destino final de los datos donde se proporcionan los servicios al usuario.
Presentación
Se convierten e interpretan los datos que se utilizarán en el nivel de aplicación.
Sesión
Encargado de ciertos aspectos de la comunicación como el control de los tiempos.
Transporte
Transporta la información de una manera fiable para que llegue correctamente a su destino.
Red
Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo la ruta más efectiva.
Enlace
Enlace de datos. Controla el flujo de los mismos, la sincronización y los errores que puedan producirse.
Físico
Se encarga de los aspectos físicos de la conexión, tales como el medio de transmisión o el hardware.

 

CARACTERISTICAS DE UNA RED LAN DE ACUERDO A LAS NECESIDADES DEL CLIENTE

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PLANEACIÓN DE UNA RED DE ÁREA LOCAL

Planear es el proceso básico de que nos servimos para seleccionar las metas y determinar la manera de conseguirlas, e implica hacer la elección de las decisiones más adecuadas acerca de lo que se habrá realizar en el futuro. Por esta razón resulta muy conveniente realizar una planeación de una red de área local antes de proceder a su instalación, para obtener los resultados deseados.
Una red de área local o LAN (Local Área Network) es una red que conecta directamente entre sí equipos situados en un ámbito geográfico local (unos centenares de metros o pocos km). Existen LANs cableadas (usan un medio guiado) y LANs no cableadas (usan medios no guiados).
Una red proporciona muchas características para mejorar la productividad, reducir costos y permitir el intercambio de información importante.

La planeación de redes observa los siguientes agrupamientos:

Comunicaciones
 Transportes
Social
 Biológico
Utilidades

Un aspecto importante para la planeación de una red de área local es determinar donde ubicar las computadoras, después de determinar si la red será basada en servidor o de punto a punto, sobra mejor si se quiere un servidor dedicado además de los otros nodos.

ETAPAS DE LA RED

  • Interna: Dentro de un edificio.
  • Cableado tradicional (coaxial y sistemas separados)
  • Cableado estructurado (UTP y sistemas integrados)
  • Externa: Entre edificios.
  • Cableado estructurado (fibra óptica y sistemas integrados)

La etapa a realizar depende de las necesidades que tenga el cliente.

NECESIDADES DEL CLIENTE

Contempla las necesidades actuales del cliente (equipos a conectar) dentro de un edificio, o los edificios a conectar y servicios que ofrecerá el cliente en la red y recursos a compartir. Las necesidades de redes actuales y futuras determinan lo extenso que debe ser el proceso de la planeación. Las redes de unos cuantos nodos ubicados en una misma área física, requieren una planeación mínima. En contraste, una planeación más amplia es obligada para aquellas redes de muchos nodos a situarse en diferentes espacios, redes que probablemente requerirán nodos adicionales en el futuro.

PLANEACIÓN

Etapa interna

  •  Conocer la cantidad de equipos que se pretender conectar en red.
  •  Realizar una visita al lugar donde se instalará la red
  •  Realizar un inventario actual de:
  •  Plataformas de trabajo
  •  Aplicaciones de más peso y más comunes de los clientes.
  •  Modo de operación de los equipos (locales o en red).
  •  PC´s, servidores, estaciones de trabajo, y características.
  • Plataforma a emigrar.
  • Recursos a compartir.
  •  Planos del edificio donde se instalará la red.
  •  Equipo activo de red con que cuenta.
  •  Accesorios de red con que se cuenta.
  •  Posibles obstáculos que se presentarán en la instalación.
  • Determinar el tipo de cableado a utilizar: tradicional o estructurado.
  •  Ubicar lugar de servidores.
  • Cantidad de servidores.
  •  Ubicar lugar de estaciones de trabajo.
  •  Cantidad de estaciones de trabajo.
  •  Determinar los puntos de conexión en red.
  • Realizar trazos de canalización para la conducción del cableado.
  •  Realizar lista de materiales para:
1. Actualización de servidores
2. Actualización de estaciones de trabajo.
3. Accesorios de red (tarjetas).
4. Equipo activo de red.
5. Canalización.
6. Instalación.
7. Pruebas de funcionamiento.
  • Licencias legales de uso de software.
  •  Determinar número de personal que participará en la instalación.
  • Determinar el tiempo estimado para la instalación.
  •  Elaborar un plan de trabajo calendarizado para la realización de las actividades.
  •  Determinar un costo estimado del proyecto.
  •  Presentar el proyecto a quien corresponda.

DESARROLLO ETAPA INTERNA
  •  Iniciar el proyecto en la fecha indicada.
  •  Realizar una bitácora por día de las actividades realizadas.
  •  Realizar la instalación.
  •  Realizar pruebas de funcionamiento.
  •  Entrega del proyecto con bitácora.
  •  Evento para la culminación de esta etapa del proyecto.
  • DESARROLLO ETAPA EXTERNA
  •  Iniciar el proyecto en la fecha indicada.
  •  Supervisar la canalización externa y obra civil, esta es la primera etapa de la instalación.
  •  Una vez concluida la etapa anterior, trasladarse al lugar de la instalación.
  •  Realizar una bitácora por día de las actividades realizadas.
  •  Realizar la instalación.
  •  Realizar pruebas de funcionamiento.
  •  Entrega del proyecto con bitácora.
  •  Evento para la culminación de esta etapa del proyecto.

VENTAJAS DE LAS REDES LOCALES

Posibilidad de compartir periféricos costos como son: impresoras láser, módem, fax, etc.
 Posibilidad de compartir grandes cantidades de información a través de distintos
programas,bases de datos, etc., de manera que sea más fácil su uso y actualización.
 Reduce, e incluso elimina la duplicidad de trabajos.
 Permite utilizar el correo electrónico para enviar o recibir mensajes de diferentes usuarios de la misma red e incluso de redes diferentes.
 Reemplaza o complementa minicomputadoras de forma eficiente y con un costo bastante más reducido.
 Establece enlaces con mainframe. De esta forma, una computadora de gran potencia actúa como servidor haciendo que pueda acceder a los recursos disponibles cada una de las computadoras personales conectadas.
 Permite mejorar la seguridad y el control de la información que se utiliza, permitiendo el acceso de determinados usuarios únicamente a cierta información o impidiendo la modificación de diversos datos.

DETERMINACIÓN DE LAS NECESIDADES DE LA RED

Para que la red satisfaga sus necesidades la primera cosa que tiene que hacer, es determinar que necesita la red. Las siguientes preguntas ayudarán a identificarlo.

¿Para qué es la red?
¿Cuántos nodos se necesitan?
¿Cuáles son las necesidades de rendimiento?
¿Qué nodos necesitan compartir recursos?
¿Cuánto costará la red?

LA PLANEACIÓN

Establece metas u organismos organizacionales.
Pronostica el entorno en el cual los objetivos deben alcanzarse.
Determinar el medio a través del cual las metas y objetivos deberán alcanzarse.
La tarea más importante de un administrador l trabajar en grupo, es asegurarse de que todos comprendan los propósitos y objetivos del grupo y sus métodos para lograrlos. Para que el esfuerzo de grupo sea eficaz, las personas deben de saber lo que se espera de ellas. Esta es la función más importante de la planeación.
El administrador, una vez que está consiente de las oportunidades debe planear racionalmente mediante el establecimiento de objetivos, elaborar sus suposiciones sobre el ambiente actual y futuro, encontrar y evaluar cursos de acción alternativos y seleccionar un curso a seguir. Después debe preparar planes de apoyo y elaborar un presupuesto.

NATULAREZA DE LA PLANEACIÓN

Es importante resaltar la naturaleza esencial de la planeación al examinar sus cuatro aspectos principales:

1. Su contribución al propósito y los objetivos.
2. Su supremacía entre las tareas del administrador.
3. Su generalización.
4. La eficacia de los planes resultantes.

LA CONTRIBUCIÓN DE LA PLANEACIÓN A LOS PROPÓSITOS Y OBJETIVOS

Cada plan y todos sus planes de apoyo deben contribuir al logro del propósito y los objetivos de las empresas. Este concepto se deduce de la naturaleza de la empresa organizada, que existe para el logro del propósito de grupo a través de la cooperación deliberada.

LA SUPREMACÍA DE LA PLANEACIÓN

Puesto que las operaciones administrativas en la organización, integración de personal, dirección y control, se han diseñado para respaldar el logro de los objetivos de la empresa, es lógico que la plantación preceda a la ejecución de todas las otras funciones que se integran en un sistema de acción. La planeación es la única en el sentido que implica establecer los objetivos necesarios hacia los cuales confluirá en el esfuerzo de grupo. La planeación y el control son inseparables.
 

COMPONENTES DE UNA RED WAN

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Componentes de hardware de una red de área local
Una red de área local está compuesta por equipos conectados mediante un conjunto de elementos de software y hardware. Los elementos de hardware utilizados para la conexión de los equipos son: La tarjeta de red(a veces denominada “acoplador”): Se trata de una tarjeta que se conecta a la placa madre del equipo y que se comunica con el medio físico, es decir, con las líneas físicas a través de las cuales viaja la información.


Una red de área local puede contemplarse desde dos aspectos diferentes:

El medio físico (conectores, tensión y señales eléctricas) y el método para colocar los datos en la red. En el modelo de referencia OSI esto se corresponde con los niveles 1 y la parte inferior del nivel 2. 
El equipo lógico que permite establecer conexiones punto a punto garantizando la correcta entrega de datos a través de la red. En el modelo de referencia OSI esto se corresponde a la parte superior del nivel 3 y 4.

Los componentes físicos de una red de área local son:
Servidor

Son sistemas encargados de proporcionar servicios de red a los demás puestos de trabajo que forman parte de la red:  

  • Almacenamiento de ficheros 
  • Acceso a impresoras 
  • Comunicaciones 
  • Sistemas de copias de seguridad  
     
  • Puestos de trabajo


      
    Son los puestos mediante los cuales el usuario accede a las aplicaciones y servicios proporcionados por la red. Pueden ser ordenadores personales, estaciones de trabajo, etc. En general, puestos de trabajo unipersonales con capacidad de proceso propia. 




  • Placas de interfaz de red
    Son dispositivos que permiten a los puestos de trabajo conectarse al sistema de cableado para crear el nivel físico. Sus principales funciones son:
    Almacenamiento temporal de información hasta que el canal de transmisión se libere.
    Filtrado de la información circulante por la red, aceptando sólo la propia.
    Conversión de la información de la red en serie de bits, a información del puesto de trabajo en octetos.
    Obtención de los derechos de acceso al medio de transmisión.


    Sistema de cableado

    Está constituido por el cable utilizado para conectar entre sí el servidor y los puestos de trabajo. Existen tres tipos de cableado que son los siguientes:
    El cable coaxial: consiste de un núcleo sólido de cobre rodeado por un aislante, una combinación de blindaje y alambre de tierra y alguna otra cubierta protectora. En el pasado del cable coaxial tenía rasgos de transmisión superiores (10 Mbs) que el cable par trenzado, pero ahora las técnicas de transmisión para el par trenzado igualan o superan los rasgos de transmisión del cable coaxial.El cable de par trenzado: es una forma de conexión en la que dos aisladores son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y la diafonía de los cables adyacentes.La tasa de trenzado, usualmente definida en vueltas por metro, forma parte de las especificaciones de un tipo concreto de cable. Cuanto menor es el número de vueltas, menor es la atenuación de la diafonía. Donde los pares no están trenzados, como en la mayoría de conexiones telefónicas residenciales, un miembro del par puede estar más cercano a la fuente que el otro y, por tanto, expuesto a niveles ligeramente distintos de IEM.
    El cable de par trenzado debe emplear conectores RJ45 para unirse a los distintos elementos de hardware que componen la red.


    La fibra óptica: es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. La fuente de luz puede ser láser o un LED.
    Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y/o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagneticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.
     
  • Gestión y seguridad