SERVICIOS DE RED E INTERNET Autor: Miguel Ángel García Felipe IES GREGORIO PRIETO INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET SERVICIOS DE RED E INTERNET INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET UD 1: “Introducción a los servicios de red e Internet” Las redes de ordenadores. Tipos. Comunicación en la Red Modelo OSI. Arquitectura TCP/IP. Capa de Acceso a la Red. Ethernet. Protocolo IP. Direccionamiento de Red – Ipv4 Direccionamiento de Red – Ipv6 Protocolos TCP y UDP. Protocolos y Funciones de la Capa de Aplicación. Servicios de red e Internet. Sistemas Operativos Windows. Sistemas GNU/Linux. Distribuciones. Modo de instalación de aplicaciones en Windows y GNU/Linux. Máquinas Virtuales. 2 SERVICIOS DE RED E INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET INTERNET Las redes de ordenadores. Tipos: Las posibles clasificaciones de las redes pueden ser muchas, atendiendo cada una de ellas a diferentes propiedades, siendo las más comunes y aceptadas las siguientes: Clasificación de las redes según su tamaño y extensión: -Redes PAN. Las redes de área personal (Personal Area Network) son redes de ordenadores cuya extensión es meramente personal. Son redes muy pequeñas, usadas generalmente en el hogar y similares. - Redes LAN. Las redes de área local (Local Area Network) son redes de ordenadores cuya extensión es de hasta 1 kilómetro. Son redes pequeñas, habituales en oficinas, colegios y empresas pequeñas, que generalmente usan la tecnología de broadcast. Usa velocidades de transmisión típicas de LAN las que van de 10 a 100 Mbps (Megabits por segundo). En una LAN existen elementos de hardware y software entre los cuales se pueden destacar: El servidor: es el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de administrar todos los procesos dentro de ella. Las estaciones de trabajo: en ocasiones llamadas nodos, pueden ser ordenadores personales o cualquier terminal conectada a la red. - Redes MAN. Las redes de área metropolitana (Metropolitan Area Network) son redes de ordenadores de tamaño superior a una LAN, soliendo abarcar el tamaño de una ciudad. Son típicas de empresas y organizaciones que poseen distintas oficinas repartidas en un mismo área metropolitana, por lo que, en su tamaño máximo, comprenden un área de unos 10 kilómetros. 3 SERVICIOS DE RED E INTERNET INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET - Redes WAN. Las redes de área amplia (Wide Area Network) tienen un tamaño superior a una MAN, y consisten en una colección de host o de redes LAN conectadas por una subred. Esta subred está formada por una serie de líneas de transmisión interconectadas por medio de routers, aparatos de red encargados de enrutar o dirigir los paquetes hacia la LAN o host adecuado, enviándose éstos de un router a otro. Su tamaño puede oscilar entre 100 y 1000 kilómetros. - Red Internet. Internet es una red de redes, vinculadas mediante routers y puertas de enlace. Un gateway o puerta de enlace es un ordenador especial que puede traducir información entre sistemas con formato de datos diferentes. Su tamaño puede ser desde 10000 kilómetros en adelante, y su ejemplo más claro es Internet, la red de redes mundial. - Redes inalámbricas. Las redes inalámbricas son redes cuyos medios físicos no son cables de cobre de ningún tipo, lo que las diferencia de las redes anteriores. Están basadas en la transmisión de datos 4 SERVICIOS DE RED E INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET INTERNET mediante ondas de radio, microondas, satélites o infrarrojos. Las redes inalámbricas al igual que las redes con cable están divididas en varios subgrupos. Algunas de estas son: -WAN -MAN -LAN -PAN Estas redes cumplen las mismas funciones que las de cable, pero siendo las ondas, el medio de transporte utilizado, teniendo sus pros y sus contras. Además de clasificar estas redes por su situación geográfica, podemos clasificarla según su tecnología, transferencia o topología. Clasificación de las redes según la tecnología de transmisión: - Redes de Broadcast. Aquellas redes en las que la transmisión de datos se realiza por un sólo canal de comunicación, compartido entonces por todas las máquinas de la red. Cualquier paquete de datos enviado por cualquier máquina es recibido por todas las de la red. - Redes Point-To-Point. Aquellas en las que existen muchas conexiones entre parejas 5 SERVICIOS DE RED E INTERNET INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET individuales de máquinas. Para poder transmitir los paquetes desde una máquina a otra a veces es necesario que éstos pasen por máquinas intermedias, siendo obligado en tales casos un trazado de rutas mediante dispositivos routers. Clasificación de las redes según el tipo de transferencia de datos que soportan: - Redes de transmisión simple. Son aquellas redes en las que los datos sólo pueden viajar en un sentido. - Redes Half-Duplex. Aquellas en las que los datos pueden viajar en ambos sentidos, pero sólo en uno de ellos en un momento dado. Es decir, sólo puede haber transferencia en un sentido a la vez. - Redes Full-Duplex. Aquellas en las que los datos pueden viajar en ambos sentidos a la vez. Clasificación de las redes según la topología de red: Red en anillo Topología de red en la que las estaciones se conectan formando un anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación del anillo. En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evita perdida de información debido a colisiones. Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino informático para decir que esta en mal funcionamiento o no funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se pierde. 6 SERVICIOS DE RED E INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET INTERNET Red en árbol Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones. Cuenta con un cable principal (backbone) al que hay conectadas redes individuales en bus. Red en malla La Red en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a uno o más de los otros nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores. Red en bus Topología de red en la que todas las estaciones están conectadas a un único canal de comunicaciones por medio de unidades interfaz y derivadores. Las estaciones utilizan este canal para comunicarse con el resto. La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos. Físicamente cada host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados. La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta 7 SERVICIOS DE RED E INTERNET INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET información. Sin embargo, puede representar una desventaja, ya que es común que se produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en varias partes. Es la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los extremos. Red en estrella Red en la cual las estaciones están conectadas directamente al servidor u ordenador y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de él. Todas las estaciones están conectadas por separado a un centro de comunicaciones, concentrador o nodo central, pero no están conectadas entre sí. Esta red crea una mayor facilidad de supervisión y control de información ya que para pasar los mensajes deben pasar por el hub o concentrador, el cual gestiona la redistribución de la información a los demás nodos. La fiabilidad de este tipo de red es que el malfuncionamiento de un ordenador no afecta en nada a la red entera, puesto que cada ordenar se conecta independientemente del hub, el costo del cableado puede llegar a ser muy alto. Su punto débil consta en el hub ya que es el que sostiene la red en uno. 8 SERVICIOS DE RED E INTRODUCCIÓN A LOS SERVICIOS DE RED E INTERNET INTERNET Comunicación en la Red Modelo OSI. Arquitectura TCP/IP. Modelo OSI Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. Muchas de ellas sin embargo, se desarrollaron utilizando implementaciones de hardware y software diferentes. Como resultado, muchas de las redes eran incompatibles y se volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí. Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984.