Tema 7 Redes_y_Conectividad

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Tema 7 
Redes y conectividad
Dictino Chaos García
dchaos@dia.uned.es
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Temario
• Primer Cuatrimestre examen parcial en Febrero:
– Tema 1: Hardware
– Tema 2: Puertos de conexión y periféricos
– Tema 3: Sistemas operativos
– Tema 4: Programación y desarrollo de Software
• Segundo cuatrimestre examen parcial en Junio:
– Tema 5: Bases de datos y sistemas de información
– Tema 6: Software de usuario
– Tema 7: Redes y conectividad
– Tema 8: Internet y seguridad informática
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Telemática
• telecomunicación + Informática=telemática
– Ordenadores y programas
– Redes, cable wifi, Ethernet…
• ¿Para qué? (como si no fuese obvio en 2017..)
– Web, correo electrónico, comercio (e-comerce), 
Tv, GPS, educación e-learning, administración e-
goverment…
• ¿Qué hay que diseñar?
– Redes (topología y arquitectura)
– Control de tráfico
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RED
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No, de Ordenadores
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Red de ordenadores
• Tampoco es tan diferente…
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Red de ordenadores
• Ordenadores (dispositivos) conectados
• Características deseables
– Efectiva, buen rendimiento
• Tiempo de respuesta corto
• Muchos bits transmitidos por segundo (ancho de banda)
– Fiabilidad y robustez
• Los mensajes llegan
• Si hay problemas sigue transmitiendo
– Seguridad
• Los datos llegan intactos del emisor al receptor
• Solo el emisor y receptor tienen acceso a los datos
• La red no puede dejar de funcionar (DoS)
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Usos de la RED• Básicamente dos
– Compartir recursos
• Archivos: EJ FTP,BitTorrent
– O en la “nube” Dropbox, Google drive
» nube = no se donde están los datos
» Suele integrarse como otros servicios (ej ofimática “docs”)
• Impresoras
– A través de un PC (el PC la comparte) ha de estar encendido
– Directamente (ej impresora wifi)
• Fax
– No se usa tanto (¿Alguien tiene un fax?)
– FAX=Escaner + impresora remota
– Puede simularse por SW (escáner virtual)
• Copia de seguridad ¿Quién hace backup regularmente?
– No levantéis todos la mano ¡Eh!
– Ya estáis tardando…
– Es una COPIA INDEPENDIENTE de tus datos. Pueden personalizarse
» Completa (todo)  Fácil pero genera muchos datos
» Incremental (cabios desde la última incremental) hay que restaurar 
“paso a paso” desde el backup total.
» Ejemplo: Backup total semanal e incrementa cada día
– Y que tiene que ven con las redes se puede hacer en la nube
– Distribuir trabajo
• Los ordenadores (servidor) dan servicios a otros (clientes) (ej web)
• Colaboración en red: Calendarios, proyectos (git), videoconferencia, 
juegos online…)
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Transmisión de datos
• Por su tecnología
– Analógica
– Digital
• Por cómo se transmite
– Simpex: Uno transmite el otro escucha. Ej. La radio
– Semi-dúplex: Los dos pueden transmitir/recibir 
pero no a la vez (calla que hablo yo…)
– Duplex: Ambos pueden transmitir 
simultáneamente
• Más complejo, hay que tener más cables o dividir el 
ancho de banda (frecuencias)
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Tipos de señales
• Electromagnéticas
– Tensión (el cable adsl)
– Radiofrecuencia (radiocontrol)
– Microondas (Wifi)
– Luz (ej fibra óptica o infrarojos)
• Analógica Con la distancia se atenua
amplificador distorsión
• Digital puede reproducirse (repetidor) sin 
pérdidas (si hay pérdida es total)
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Componentes de una red
• Primero necesitamos (al menos) un medio de 
transmisión
– El sitio por el que se envían los bits.
– Hay varios tipos:
• Punto a punto (conecta 1 PC con otro PC)
• Multipunto (muchos dispositivos, un enlace)
• Compartida
– Espacialmente (a la vez en varias frecuencias)
– Temporalmente (a ratitos, ej. Ethernet)
• Luego necesitamos saber cómo disponer los 
nodos topología
• Finalmente necesitamos protocolos
– El protocolo define cómo usar la red
– El SW lo implementa
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Características de las redes
• Alcance geográfico
– Local (LAN)
– Área metropolitana (MAN)
• A nivel de ciudad o país
– Área amplia (WAN)
• Ej: internet
• Medio de transmisión
– Guiados  la señal va por donde quiero (cable 
paralelo, par trenzado, cable coaxial, fibra…)
– No guiados  Aire, espacio… Ej: Wifi, radio, 
infrarojos, satélite
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Medios
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Medios con más detalle
• Cable paralelo (sin tenzar) RJ-11
– Teléfono “de toda la vida”
• Par trenzado (RJ-45)
– Menos interferencia 
– y más líneas juntas
• Coaxial
– Todavía más aislado
– Funciona a más frecuencia (2,5 Gbit)
– Tiene menos ruido y más alcance
• Fibra óptica
– Usa luz, muy inmune al ruido eléctrico
– Muchísima más frecuencia
– Más alcance
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Medios abiertos
• Radio
– 3KHz-300GHZ casi nada…
– Unidirecciona (ej parabólica)
– U omnidireccional (antena “de toda la vida”)
• Ej: Wifi (LAN Inalámbrica)
• GSM (móviles)
• Comunicación por satélite
• Luz infrarojos (como el mando a distancia)
– Fáciles de confinar, necesitan “visión directa”
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Topología
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Topología = ¿Cómo enchufo los cables?
• Malla “a lo bruto, todos con todos”
– Robusto y seguro
– Caro…
• Estrella “Uno para todos y todos para uno”
– EJ: Enchufo todos los cables al router
– Si falla el centro… a la porra todo
• Bus “Un solo cable”
– Ej. Ethernet
– Hay que compartir el bus
• Anillo “mi tesoro”
– Fácil pero fragil
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Topología hibrida
• Lo normal es tener “un poco de todo”
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Tecnologías
• Ethernet (10Mbs)
– Arpanet (años 70) principio de Internet
– Hay que compartir el cable tiempo compartido
• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect) rendimiento del 80%
• Protocolo que dice:
– Escucha hasta que nadie habla
– Habla
– Si oyes a otro hablando a la vez que tu, las has liado, espera un poco y vuelve a empezar
• Versiones mejoradas
– Fast Ethernet: 10/100Mbs
– Gigabit Ethernet: 1Gbps
• Misma tecnología pero más rápido
– 10 Gigabit Ethernet, (10Gbps)
• Evita las colisiones
• usa fibra óptica
• 100VG-AnyLAN
– Grandes compaías, muchos usuarios
– Usa una estrella
– Tiene prioridades
• FDDI
– Fibra óptica
– Grandes prestaciones, usuarios y distancias
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Inalámbricas
• IEEE 802.11 (el Wifi de toda la vida de 11Mbps)
– Ad-hoc y en estrella (el router en el medio)
– También hay versión de Infrarojos, bluetooth …)
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Internet
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Internet
• Sucersor de Arpanet (1970)
– Idea: Conectar todos los ordenadores militares en 
una red segura
– Mejora: ¿Y si conectamos todos los ordenadores 
del mundo?... Ya van por 8400 millones de 
dispositivos
• ¿Una sola red? no Muchas redes (net) 
interconectadas
• La clave fue usar un protocolo estándar TCP/IP 
(entre otros)Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Conexión
• Hay varias redes, cada proveedor (ISP) tiene 
una y hay que pagarle por conectarse
– DSL (digital suscriber line)ADSL
– Da un punto de entrada a internet y una dirección 
IP
• Internamente en casa hay una LAN
• ¿Qué es la IP?
– Un número que identifica a una máquina
• Como si fuera su “número de teléfono”
• Es jerárquica (como los prefijos telefónicos)
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Más IP
• Además de la IP está el puerto.
– La IP indica el ordenador
– El puerto el programa al que mandar los datos.
• Es como el correo, hay una dirección y luego un destinatario (puerto)
– EJ: 172.217.16.227:443 
Uno de los servidores de google (por https)
• Encaminamiento
– Los mensajes van en paquetes 
– El paquete (datagrama) tiene 
• un receptor (IP:puerto) 
• un remitente 
• Un contenido (como las cartas)
– Los enrutadores (routers) deciden por dónde enviar los 
paquetes  ver demo en navegador https://www.google.es/
https://www.google.es/
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¿Cómo se encamina?
• Por suerte las direcciones son jerárquicas
• El router solo tiene que saber con detalle las direcciones que son 
directamente accesibles
• El resto solo sabe “más o menos” por dónde está
• Ejemplo: Ir a la gran muralla china “preguntando”
– En Madrid me mandan a Barajas
– En barajas al aeropuerto Pekin-capital
– En el aeropuerto me mandan a una agencia de viaje en la plaza de 
Tiananmen
– Allí me montan en un autobús
• Nadie sabe “toda la ruta” pero si dar una indicación aproximada con 
información local que me va acercando (hasta que llego)
• Demo traceroute http://www.monitis.com/traceroute/
• RTT - Round-Trip delay Time (Tiempo de respuesta)
http://www.monitis.com/traceroute/
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Más protocolos importantes
• DNS: Domain Name System
– Es como las páginas amarillas
– Le preguntas por “www.google.es” y te devuelve 
172.217.16.227
– No hay que recordar las Ips.
• ARP: Address Resolution Protocol
– A nivel de red local
– Tengo una IP de mi LAN y me da la MAC (dirección 
física del dispositivo)
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Más protocolos
• Telnet: Permite controlar remotamente un 
ordenador
– Reemplazado por SSH que es más seguro 
(comunicación cifrada como HTTPS)
• Seguridad (más en el tema siguiente)
– Firewall (aisla la red interna)
• Los router “capan” los puertos para esto
• Si no se “abre” el puerto bloquea el tráfico
– Proxy (redirige/anonimiza el tráfico)
– Cifrado: Ej Ipsec, WPA en wifi, VPN…
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Estándares
• Internet existe por que la gente se ha puesto de 
acuerdo en muchas cosas  Estándares
• Organizaciones como ITU, ISO o W3C
• Protocolos estándar como OSI (7 capas)
• TCP/IP OSI con 5 capas
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Estándares
• Internet existe por que la gente se ha puesto de 
acuerdo en muchas cosas  Estándares
• Organizaciones como ITU, ISO o W3C
• Protocolos estándar como OSI (7 capas)
• TCP/IP OSI con 5 capas
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Estándares
• Internet existe por que la gente se ha puesto de 
acuerdo en muchas cosas  Estándares
• Organizaciones como ITU, ISO o W3C
• Protocolos estándar como OSI (7 capas)
• TCP/IP OSI con 5 capas
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Dispositivos de Interconexión
• Repetidores
– Copio el mensaje sin más (capa física)
• Concentradores (hub)
– Capa física (transmito a todos)
• Conmutadores (switches)
– Enlace (sabe a que subred transmtir)
– Usa direcciones físicas MAC
• Puente (Bridge)
– Conectan dos redes (enlace)
• Encaminadores (router)
– Entiende TCP/IP (red)
– El “router” de casa suele ser un router y un switch
Ethernet, otro wifi e incluso un bridge entre ellos, un 
firewall y pasarelas, un modem…)
• Pasarelas (Gateway)
– Nivel de aplicación
– EJ WAP (primer internet de los móviles)
• Modems y tarjetas de red
– Conectan a una red telefónica analógica (modem)
– O digital (tarjeta de red)
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Dispositivos de Interconexión
• Repetidores
– Copio el mensaje sin más (capa física)
• Concentradores (hub)
– Capa física (transmito a todos)
• Conmutadores (switches)
– Enlace (sabe a que subred transmtir)
– Usa direcciones físicas MAC
• Puente (Bridge)
– Conectan dos redes (enlace)
• Encaminadores (router)
– Entiende TCP/IP (red)
– El “router” de casa suele ser un router y un switch
Ethernet, otro wifi e incluso un bridge entre ellos, un 
firewall y pasarelas, un modem…)
• Pasarelas (Gateway)
– Nivel de aplicación
– EJ WAP (primer internet de los móviles)
• Modems y tarjetas de red
– Conectan a una red telefónica analógica (modem)
– O digital (tarjeta de red)
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Tecnologías avanzadas
• VozIP (ej Skype)
– Simula un teléfono
– Admite videoconferencia, entornos colaroativos…
• Compatición en la nube
– SaaS - Software as a Service: 
• Uso un programa “en la nube” Ej. Google docs, Dropbox, webmail
– PaaS - Platform as a Service: 
• Un SO y herramientas en la nube Ej. Azure, google aps engine
– IaaS - Infrastructure as a Service: 
• Máquinas Virtuales en la nube. EJ Amazon EC2 ej https://ide.c9.io
– Ventajas:
• Pago por lo que uso (sin costes iniciales)
• Rápido de desplegar (está todo casi listo)
– Desventaja:
• ¿Y si hace sol? XD (no hay internet)
• ¿Dónde está la nube? ¿Y mis datos? ¿Es económico?
https://ide.c9.io/
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Más tecnologías
• Big data
– Internet es una fuente
enorme de datos.
– En los datos hay mucho $$$
– Twitter: 90 millones de 
Tweets/día (8 TB).
• Industria (Internet of 
Things): Motor Jumbo 1200 
Terabytes/h
• Amazon, millones de 
compras/hora ¿BD: 2.5 
Petabytes?.
• ¿Esto vale dinero?
Fundamentos de la Informática Dictino Chaos GarcíaTema 7: Redes y Conectividad
Más tecnologías
• Big data
– Internet es una fuente
enorme de datos.
– En los datos hay mucho $$$
– Twitter: 90 millones de 
Tweets/día (8 TB).
• Industria (Internet of 
Things): Motor Jumbo 1200 
Terabytes/h
• Amazon, millones de 
compras/hora ¿BD: 2.5 
Petabytes?.
• ¿Esto vale dinero? 2014 “Facebook compra WhatsApp por más de 13.800 millones de euros” (33 euros por usuario)
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Estado actual
• Trafico global IP: 
– 201450EB/mes
– ¿2019?168EB/mes (más que todo el acumulado 
hasta ahora)
– Sobre todo por nuevos contenidos como TV
• Objetivo europeo
– Todos conectados por fibra (30mb) para 2020
– ¿Alguno tenéis ADSL?
	Tema 7 �Redes y conectividad
	Temario
	Telemática
	RED
	No, de Ordenadores
	Red de ordenadores
	Red de ordenadores
	Usos de la RED
	Transmisión de datos
	Tipos de señales
	Componentes de una red
	Características de las redes
	Medios
	Medios con más detalle
	Medios abiertos
	Topología
	Topología = ¿Cómo enchufo los cables?
	Topología hibrida
	Tecnologías
	Inalámbricas
	Internet
	Internet
	Conexión
	Más IP
	¿Cómo se encamina?
	Más protocolos importantes
	Más protocolos
	Estándares
	Estándares
	Estándares
	Dispositivos de Interconexión
	Dispositivos de Interconexión
	Tecnologías avanzadas
	Más tecnologías
	Más tecnologías
	Estado actual