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Redes Informáticas -Actualizado-

Bienvenidos. Antes que nada debo aclarar que esto es sólo una guía que pretende dar una visión general de algunos aspectos básicos de las redes y brindar algunas herramientas y nociones claves para solucionar problemas habituales. Este post en particular lo publiqué hace un par de años, por lo tanto me parecía pertinente actualizarlo y ampliarlo.

La redacción y el contenido del post es de mi autoría, por tanto cualquier error que pueda existir en él soy completamente responsable por ello y estoy abierto a todos los comentarios.

El contenido es el siguiente;



1- Tipos de redes

2- Elementos de una red

3- Estándares

4- Direcciones IP y MAC

5- Máscara de red

6- Herramientas

7- Herramientas lógicas

8- Armado de una pequeña red

9- Apendice: Modelo OSI

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Qué es una red LAN y una WAN;

Las redes se clasifican, entre otras cosas, por su extensión. Desde una red hogareña, una oficina, una empresa, ciudad o el mundo entero, hay denominaciones para cada una de ellas.

En la teoría existen al menos cuatro tipo de redes;

*PAN (Red de Área Personal -Personal Area Network-)

*LAN (Red de Área Local –Local Area Network-)

*MAN (Red de Área Metropolitana –Metropolitan Area Network-)

*WAN (Red de Área Extensa –Wide Area Network-)

En la práctica y en lo que respecta a esta introducción, vamos a profundizar en las más utilizadas que son LAN y WAN.

*Nota: WLAN sería otro tipo de red sumamente usado pero en la definición es una LAN inalámbrica. Hablaremos de ella más adelante cuando implementemos una.

LAN (Red de Área Local –Local Area Network-): Son redes pequeñas (hogar, oficina, colegios) donde un grupo de maquinas están conectadas entre sí y comparten información y recursos (una impresora por ejemplo)

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Son las que podemos armar, por ejemplo, en nuestra casa y ya veremos como hacerlo.

Estás redes están conformadas por un modem del proveedor de servicios de internet (de aquí en más ISP) un router, el cual se encarga de administrar o gestionar la red llevando a cabo procesos como;

*Traducir direcciones IP

*Conectar la LAN con la WAN

*Asignar direcciones IP a los equipos de la red

*Gestionar la seguridad.

*Crear redes virtuales (Virtualización)

Y algunas cosas más de acuerdo a la complejidad y tamaño de la red.

Este router (si la red es mediana a grande) se conecta a un Switch el cual cumple la función de distribuir la conexión a la cantidad de equipos que sea necesaria. Y también puede contener elementos inalámbricos como APs o puntos de acceso, Routers Wi-FI, etc.

Más abajo describiré la función de cada elemento de red en particular.

WAN (Red de Área Extensa –Wide Area Network-): Estas son redes que abarcan grandes áreas conectadas entre sí a través de Routers. Por ejemplo varias LAN conectadas entre sí. A una escala mayor, podemos hablar de INTERNET. En algunos manuales INTERNET aparece como un quinto tipo de red, en otros simplemente ya pasa a estar dentro de la denominación WAN.

Debo aclarar, puede existir una WAN sin necesidad de INTERNET; un ejemplo: Una oficina (LAN) es conectada a través de un cable de fibra óptica a otra oficina (otra LAN) a 2 KM de distancia. Esto es una WAN.

Veamos una WAN

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Elementos de una red;

Cableado: habitualmente se utiliza el cable de par trenzado. Se le conoce como UTP, pero este es sólo uno de los tipos de cable de par trenzado, no hay que usar esa denominación de manera universal porque sólo hace referencia al cable NO BLINDADO (Unshielded twisted pair). También existe el blindado STP entre otros

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Conectores RJ45: Son las terminales de los cables de par trenzado.

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Boxs: Son la cajas que van en cada Terminal. Se utilizan para unir el cable de par trenzado con el PC a través de un Patch Cord

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Switches: Son los dispositivos de interconexión de datos. Reciben y envían la información de un equipo a otro en la red. Son dispositivos originalmente ubicados unicamente en la capa 2 del modelo OSI que veremos más adelante, pero hoy en día existen switches con funciones de capa 3 y capa 3 plus. En su función básica utilizan las MAC de los equipos en la red para saber a donde enviar los datos recibidos.

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Routers: Bueno, los routers cumplen muchas tareas. Manejan la conexión entre redes diferentes (por un proceso llamado NAT –Traducción de direcciones de red-), Pueden asignar direcciones IP a los equipos de una red (DHCP), conectarnos a Internet a través de un proveedor de servicios (ISP), controlar el tráfico de red, implementar un Firewall, etc.

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Como se puede ver en la imagen, además de las bocas LAN (como las que tiene el Switch) el Router cuenta con una boca WAN (pueden ser más de una)

Routers inalámbricos:

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Cumplen la misma función de un router alámbrico pero a su vez son capaces de distribuir una señal inalámbrica. Cuentan con bocas LAN para cablear y con antenas para crear una conexión WIFI.

En este punto se abre un espectro de dispositivos bastante amplio. Access Points, Repetidores, Amplificadores, Puentes, Etc. Pero la verdad es que con un router Wifi se pueden abarcar todas las funciones antedichas, haciendo un poco inútil la compra de otros elementos. Esto va mucho en la relación costo-beneficio.

Aquí dejo un ejemplo de cómo conectar routers en cascada. Una forma de ampliar una red WIFI sin usar Access Points, Puentes, etc.

http://www.taringa.net/post/hazlo-tu-mismo/17096802/Conectar-routers-en-cascada.html

Adaptadores WIFI:

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Como se ve, los hay internos (PCI, PCI Express) y externos (USB)

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Estándares;

Todo en el mundo de las redes está regido por diferentes estándares. Veremos aquí el que vamos a implementar para el armado de nuestra red.

TIA/EIA-568 a y b.

Estos estándares definen las características de cableado de par trenzado. Entre ellas, la más conocida y la que nos importa es la asignación de los hilos del cable y el orden en los conectores RJ45.

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Norma A: orden de los colores:

1-Blanco-verde

2-Verde

3-Blanco-naranja

4-Azul

5-Blanco-azul

6-Naranja

7-Blanco-Marrón

8-Marrón

Norma B;

1-Blanco-naranja

2-Naranja

3-Blanco-verde

4-Azul

5-Blanco-Azul

6-Verde

7-Blanco-Marrón

8-Marrón

La norma A ha caído en desuso. Salvo contadas ocasiones siempre utilizaremos la norma B. La combinación de ambas se utiliza para lo que se llama Crossover. Es un cable cruzado, con un extremo A y el otro B. Esto se utiliza para conectar dos dispositivos iguales.

*Nota: Los Switches han hecho que este método sea obsoleto ya que ellos mismos pueden conectar dos dispositivos iguales.

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Direcciones IP y MAC;

Hay mucho para hablar al respecto, pero lo más importante, lo que hay que saber es que las direcciones IP son lógicas mientras que las direcciones MAC son físicas.

Cada dispositivo tiene de fábrica una dirección MAC que lo identifica. Esta dirección es netamente física. Mientras que las direcciones IP cumplen con un protocolo lógico, son asignables, modificables y se basan en el Modelo TCP/IP.

Dejó aquí un enlace a un post que armé resumiendo el modelo TCP/IP para quien quiera profundizar al respecto:

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/17185634/Modelo-tcp-ip-Informatica-Redes.html#comment-1124940



En este punto es bueno compartir un grafico sobre las clases de direcciónes IP, sus máscaras y host.

Existen 3 clases de IP; A, B y C. Luego otras dos clases que no se utilizan. En otra oportunidad prufundizaré en esto, pero es importante que se familiaricen con las clases y sus mascaras. Aquí el gráfico.

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Máscara de Red

La máscara de red cumple la función de especificar cuantas redes, subredes o hosts pueden existir en nuestra infraestructura. Determina que parte de la IP corresponde a la red y que parte a la cantidad de hosts. Por ejemplo:

Una dirección IP 192.168.1.1 Con una máscara 255.255.255.0 indica que se dispone de una red y 254 hosts.

Este es un buen soft free para calcular IPs, subredes y máscaras. Sirve para entrenar la mente y en poco tiempo uno comienza a calcular todo esto sólo:

Advanced IP Address Calculator

Redes Informáticas -Actualizado-GIF

Lo dejo más abajo, en la sección de herramientas lógicas.

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Herramientas;

Herramientas las hay físicas (Pinzas, crimpeadoras, testers, etc) y las hay lógicas, software.

Pinza de impacto:

Es la que se utiliza para fijar el cable de par trenzado a los Boxs o a las Patcheras

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Pinza crimpeadora

Se utiliza para colocar las terminales en el cable.

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Tester;

Hay muchos modelos, unos más completos que otros, pero básicamente lo que hacen es probar que todos los hilos del cable estén funcionando correctamente y también los conectores. Envía una señal de un extremo a otro y nos muestra si cada hilo (a veces lo hace por pares, dependiendo el modelo) está correctamente conectado.

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Herramientas lógicas;

Existen muchos programas para probar el rendimiento de una red. Les dejo algunos los cuales son libres y gratuitos y pueden descargarlos simplemente googleandolos;

Lan Speed test: Envía un paquete desde un PC a otro en un red y calcula el tiempo que tarda en llegar. Muy útil para medir velocidades de transferencia en nuestra red.

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Advanced IP scanner: Escanea la red y nos muestra los equipos conectados, sus IP, MAC y el fabricante de la tarjeta de red.

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Y el ya mencionado Advanced IP Address Calculator

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Como armar una red;

Bueno… vamos a poner en práctica todo lo que hemos visto.

Armemos una red pequeña…

Planteemos el siguiente escenario;

Tenemos:

-3 PCs

-Una impresora

-Un router.

Queremos que todos los PC se conecten a Internet, compartan archivos e impriman en la única impresora que hay.

Paso 1Hagamos el cableado. En base a lo que hemos visto, usaremos cable de par trenzado, terminales RJ45 y si se quiere las cajas (Boxs) para cada PC. Armaremos los cables con sus terminales tal como los vimos en la norma 568b.

Paso 2Una vez que la parte física esté pronta, el tendido de cables y lo PCs cnectados pasamos al Router: Ingresamos al setup. Para esto nos conectamos a uno de sus puertos LAN desde un PC, abrimos el navegador y escribimos la IP del router… ¿cual es la IP? Bueno, está en el manual del router, usualmente es 192.168.1.1

Nos pide Usuario y Contraseña… de nuevo, está en el manual. Usualmente es

Usuario: admin.

Contraseña: admin.

Ahora bien, hay que configurar nuestro acceso a Internet. Aquí todo depende del servicio que tengamos contratado. Estos detalles están en el contrato de servicio que nos da el proveedor.

Usemos el ejemplo PPPoE que es uno de los más comunes.

Configuremos entonces el router:

WAN: PPPoE

Usuario: Lo brinda el proveedor

Contraseña: La brinda el proveedor.



LAN: Acá es donde metemos mano a nuestro gusto.

– IP: Va a ser la dirección del router en nuestra red interna (de momento 192.168.1.1)

– Máscara: A esta IP, por su clase, le corresponde 255.255.255.0

– Puerta de enlacé. No es un campo obligatorio, pero podemos poner la propia dirección del router, después de todo esa será nuestra puerta de enlace.

DHCP: Es lo que asigna direcciones IP a nuestra red. La activamos y elegimos el rango que necesitemos, si son 3 PC podemos poner:

192.168.1.100 a 192.168.1.103

Esto es muy justo… dejemos un par de direcciones más.

192.168.1.100 a 192.168.1.105

Con esto le estamos diciendo al router que sólo asigne direcciones que vayan del 100 al 105 (es decir, 6 direcciones)

Tenemos otra opción que es la del tiempo de asignación. El DHCP nos deja configurar por cuanto tiempo queremos asignar esa dirección, pasado ese lapso la conexión terminará. Podemos poner 0 o 1440 (1440 minutos son 24 horas). Depende mucho dela marca y modelo del router.

Pasó 3- Tenemos los 3 PCs conectados al router, este configurado para conectarse a Internet y darnos direcciones IP a los equipos. Pues bien, verifiquemos en cada equipo que esto sea así.

En las propiedades de la tarjeta de red, donde dice Protocolo Internet TCP/IP tenemos la configuración de nuestra tarjeta de red. Ya que es el router quien asigna las direcciones vamos a dejar seleccionada la opción que dice Obtener una dirección automáticamente.

Corroboremos que efectivamente estemos dentro de la red; para esto ejecutemos un comando básico en redes…

Abrimos el cmd (ejecutar, escribimos cdm). una vez adentro escribimos “ipconfig” (sin comillas) Esto no va a dar la información de nuestra tarjeta de red y la red a la que está vinculada. En este caso debería decir IP 192.168.1.101 (o 100, 102, 103, 104, 105) y como puerta de enlace nos tiene que dar 192.168.1.1 (que es el router).

Listo, ya tenemos una red armada.

Ahora a crear un grupo de trabajo.

Botón derecho en Equipo (Mi PC si es Win Xp), Propiedades, Nombre de Equipo, Cambiar: Grupo de Trabajo (elegimos el nombre que queramos). Aplicar, reiniciar…

Lo mismo en todas las máquinas.

Ahora sí estamos en condiciones de compartir cualquier recurso, como carpetas, archivos, impresoras, etc.

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Bueno, luego de todo esto me gustaría profundizar un poco más en el tema al menos mencionando el modelo OSI.

Modelo OSI;

El modelo OSI es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la intercomunicación de los sistemas de comunicaciones.

¿Que significa esto?

Que el modelo OSI es un modelo de referencia. Una normativa estandarizada. Sirve para ilustrar lo que ocurre en una intercomunicación entre sistemas.

Está formado por siete capas;

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Cada capa cumple una función y a su vez oficia de intermediaria entre la capa inferior y la superior.

Para profundizar y no extender más este post, les dejo un resumen que hice al respecto en otro post dedicado exclusivamente al tema:

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/17186010/Modelo-OSI-Informatica-redes.html#comment-1118883

Bueno comunidad, esto es todo. Espero haya servido de algo.

Les dejo como complemento por si alguien está interesado un breve post sobre seguridad en redes WIFI que hice hace un tiempo;

http://www.taringa.net/post/hazlo-tu-mismo/17139336/Aumentar-la-seguridad-en-nuestra-red-Wi-Fi.html



Cualquier duda o sugerencia estoy a las órdenes.

Saludos.

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