Tercera Unidad

*Fundamentos básicos de diseño de una red de área extendida

Redes de área extensa

Las redes de área extensa, también llamadas redes de área amplia o WAN (sigla inglesa de Wide Area Network), son redes de comunicaciones que conectan equipos destinados a ejecutar programas de usuario (en el nivel de aplicación) en áreas geográficas de cientos o incluso miles de kilómetros cuadrados (regiones, países, continentes…).

Cada uno de los equipos terminales suele denominarse nodo o host, y se llama subred de comunicación (o, simplemente, subred) al conjunto de líneas de transmisión y encaminadores (o routers) que permiten que los hosts se comuniquen entre sí. Distintas subredes pueden combinarse entre sí dando lugar a redes de área extensa más grandes, como en el caso de Internet.

Lo más habitual es que los hosts se conecten a las redes de área extensa a través de redes de área local o LAN, pero también puede haber terminales que se conecten directamente a un router, sin necesidad de estar integrados en ningún otro tipo de red. Cuando un host envía una secuencia de paquetes de datos, cada router los almacena y espera a que la línea de transmisión que considera óptima esté libre para reenviarlos hasta el siguiente router, y así hasta llegar al destino.

Topologías de redes de área extensa

Sin entrar en cuestiones lógicas como la caracterización de los dispositivos conectados a una WAN o el direccionamiento empleado, las redes de área extensa pueden presentar diversas tipologías físicas, según la forma en que están dispuestos los routers y las líneas de transmisión de la subred:

Punto a punto: Cada nodo se conecta con los demás a través de circuitos dedicados, que siempre están disponibles para la comunicación entre dos puntos.

Anillo: Los nodos quedan comunicados entre sí por líneas que forman un anillo, de manera que un paquete puede llegar a du destino por, al menos, dos caminos (uno en cada sentido que recorre el anillo).

Intersección de anillos: Dos topologías de anillo quedan unidas por uno o más nodos.

Árbol: Existe una jerarquía de nodos en forma de árbol, de manera que para pasar de una rama a otra contigua es necesario que los paquetes pasen por un nodo de nivel superior.

Completa: Todos los nodos están conectados el resto directamente.

Estrella: un nodo central sirve de nexo para comunicar todos los demás nodos de la subred entre sí.

Irregular: En la mayoría de los casos, la topología de las WAN es irregular, sin un patrón estricto que domine, en ocasiones fruto de la unión de subredes con distintas topologías originales.

 

'Protocolos (configuración) de comunicación de redes para windows

Un protocolo de comunicación,es un conjunto de normas o reglas que expecifican como debe producirse el intercambio de datos u ordenes durante el proceso de comunicación ,entre los distintos Host(elementos) que componen una red.El protocolo de comunicación mas utilizado es el protocolo TCP/IP. Protocolo de control de transmisión/protocolo de internet.
A través del protocolo IP,se trata de generar direcciones que identifíquen a cada elemento de la red,dentro de la red.La dirección Ip,que nos va a permitir identificar a cada elementos,se forma mediante la generación de una dirección compuesta  de 4 grupos de números,compuesto cada uno de ellos por tres dígitos,que van de 0 a 255.

    -Dentro de las posibilidades que se ofrecen en la codificación de IP,existen tres.
 
Clase A 
Designa el primer grupo para designar la red,los tres restantes para el host..
RED  HOST  HOST  HOST

Clase B
RED  RED  HOST  HOST

Clase C 
Es la mas utilizada.Suele ser 192.168.X.numeros del host.
RED  RED  RED  HOST

Tenemos que hablar, por lo tantos de dos ámbitos de redes,Un habito privado en el cual figuraran el router y el resto de hobs que componen una red,en la cual cada uno tiene su dirección IP correspondiente y  un ámbito público (o de salida a internet) en el cual nuestra red se identifica a través de la IP que nos ha facilitado el ISP (proveedor de servicios de internet,Telefónica...)todos los otros proveedores excepto ONO,que tiene red propia de fibra optica.
 
Dentro del ambito privado de las redes,tenemos dos posibilidades para asignar direcciones IP,hacerlo de forma manual o bien hacerlo de forma automática.Para poder hacerlo de forma automática,es necesario,que el router posea un servidor DHCP.
 
Servidor DCHCP,que forma parte de laconfiguración del router se encarga de asignar de forma autómatica direcciones IP a cada uno de los HOST de la red,que lo soliciten .Para que el host solicite al DCHP este direccionamiento automático, es necesario configurar el protocolo TCP/IP de forma automatizada.Para poder hacerlo es necesario acceder al sistema como administrador.Tenemos que acceder para ello.Para activar que el host de forma automatica solicite la dirección IP,al servidor DCHP tengo que acceder a conexiónes de red.Situado encima de la conexión que quiero establecer despliego con el boton derecho del ratón despliego el cuadro de dialogo y me voi a propiedades y se abre una ventana con las propiedades de la conexión, ahora buesco el protocolo de comunicación TCP/IP, lo selecciono y me voi a propiedades, y me voi a obtener una direccion IP automaticamente y marcar la casilla que dice obtener la dirección DNS automaticamente.

Las direcciones IP dentro de este protocolo si, con la mascara de subred yo siempre voi a utilizar 255.255.255.0. La puerta de enlace predeterminada, es la puerta a la cual yo me dirijo para hablar con el router.

- Los servidores DNS.
Los servidores DNS(Dominio) se accede a una base de datos que almacena información asociada a los nombres de dominio, es decir, el servidor DNS traduce un nombre que yo he escrito en la barra de direccion, lo va a traducir en una direccion IP, este servicio me lo proporciona el ISP, es decir, telefonica, actualmente los router también asignan direcciones primarias y secundarias y automaticamente buscan las direcciones IP de los propios servidores, si no sales fuera de tu red privada no t hacen falta servidores DNS


2- CABLE PAR TRENZADO

Podemos construir 2 tipos de cables utp:

- Conexión directa: Es decir va a comunicar una red a traves de un router o un hub

- Conexión cruzada: Conexión directa entre 2 host.

Los conectores para los cables utp se denominan rj45


- CONEXIÓN DE 2 PC CON CABLE CRUZADO EN RED:

1- Diferenciar nombre Pc.

2- Meter el pc en el mismop grupo de trabajo.

3- Asignar IP a cada host.

4- Definir la máscara de subred.

(Desactivar/ Activar el adaptador de red)


Conexión de red a traves de switch o router.

- En este caso hay 2 opciones , una la configuracion automática de IP o asignando manualmente dichas direcciones IP, el resto de la configuracion es la misma y nombres diferentes no puede haber la misma red con el mismo nombre y lo montariamos con cables directos.


La creación de una unidad de red tiene que ver principalmente con la facilidad de acceso a carpetas compartidas dentro de la red, de esta forma si en un ordenador de la red existe una carpeta compartida por su usuario, a traves de las unidades de red, vamos a hacer aparentar que la carpeta compartida en otro ordenador se represente como una unidad(de disco), lo cual facilita su acceso. Por lo tanto se trataria de configurar una nueva unidad de disco en relacion a una carpeta compartida que aparezca dentro de la red, útil principalmente por la velocidad de acceso que permite a esa carpeta compartida, para desconectarse de la unidad de red el proceso es similar, solo tienes que solicitar la desconexión.

 
*Servicios de una red de datos

Los servicios de red son configurados en redes locales corporativas para asegurar la seguridad y la operación amigable de los recursos. Estos servicios ayudan a la red local a funcionar sin problemas y eficientemente. Las redes locales corporativas usan servicios de red como DNS (Domain Name System) para dar nombres a las direcciones IP y MAC (las personas recuerdan más facílmente nombres como"nm.ln" que números como "210.121.67.18"), y DHCP para asegurar que todos en la red tienen una dirección IP valida.


La finalidad de una red 
Es que los usurarios de los sistemas informáticos de una organización puedan hacer un mejor uso de los mismos mejorando de este modo el rendiimiento global de la organización Así las organizaciones obtienen una serie de ventajas del uso de las redes en sus entornos de trabajo, como pueden ser:

    Mayor facilidad de comunicación.
    Mejora de la competitividad.
    Mejora de la dinámica de grupo.
    Reducción del presupuesto para proceso de datos.
    Reducción de los costos de proceso por usuario.
    Mejoras en la administración de los programas.
    Mejoras en la integridad de los datos.
    Mejora en los tiempos de respuesta.
    Flexibilidad en el proceso de datos.
    Mayor variedad de programas.
    Mayor facilidad de uso. Mejor seguridad.

DHCP facilita la administración automatizando la asignación de direcciones IP a los nodos de la red. Agregar o remover nodos de la red no crea problemas en el proceso de asignación de direcciones IP; el servicio DHCP se encarga de esto automaticamente. Los servidores de autenticación son otro servicio de red, estos permiten a cada usuario tener su cuenta propia, y todo lo que hagan con esa cuenta esta registrado bajo su nombre de usuario. Esto quiere decir que no solamente los usuarios tienen que rendir cuentas de todo lo que hacen mientras estan en la red, si no que también incrementa la seguridad ya que todos los usuarios que quieran acceder a la red local deben de tener registrado un nombre de usuario y contraseña

Realizar tareas de administración de red sin tener cuentas de usuario para rastrear las actividades de los usuarios (ilegal o no) o sin tener DHCP para automatizar la asignacion de direcciones IP a los nodos de la red o sin tener DNS para facilitar el acceso a direcciones IP sería una tarea muy problematica. Activar estos servicios pocos servicios de red automatiza tareas de administración muy complejas y que pueden consumir mucho tiempo, y por tanto facilita las tareas de un administrador de redes.

Correo electrónico, impresion y distribución de archivos por la red son servicios también de red. Rara vez estos servicios no son usados en una red local, ya que permite a los usuarios acceso a impresoras conectadas a la red, archivos en los servidores o cualquier otro nodo conectado, y transferir información dentro de la red. Estos servicios requieren que los usuarios tengan permiso de acces a los recursos compartidos en la red, y la seguridad y permisos para estos son facílmente configurables, con el servicio de directorio (también un servicio de red).

*Servidor DHCP


DHCP (sigla en inglés de Dynamic Host Configuration Protocol - Protocolo de configuración dinámica de host) es un protocolo de red que permite a los clientes de una red IP obtener sus parámetros de configuración automáticamente. Se trata de un protocolo de tipo cliente/servidor en el que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstas van estando libres, sabiendo en todo momento quién ha estado en posesión de esa IP, cuánto tiempo la ha tenido y a quién se la ha asignado después.


Sin DHCP, cada dirección IP debe configurarse manualmente en cada dispositivo y, si el dispositivo se mueve a otra subred, se debe configurar otra dirección IP diferente. El DHCP le permite al administrador supervisar y distribuir de forma centralizada las direcciones IP necesarias y, automáticamente, asignar y enviar una nueva IP si fuera el caso en el dispositivo es conectado en un lugar diferente de la red.


El protocolo DHCP incluye tres métodos de asignación de direcciones IP:


Asignación manual o estática: Asigna una dirección IP a una máquina determinada. Se suele utilizar cuando se quiere controlar la asignación de dirección IP a cada cliente, y evitar, también, que se conecten clientes no identificados.
Asignación automática: Asigna una dirección IP de forma permanente a una máquina cliente la primera vez que hace la solicitud al servidor DHCP y hasta que el cliente la libera. Se suele utilizar cuando el número de clientes no varía demasiado.


    Asignación dinámica: el único método que permite la reutilización dinámica de las direcciones IP. El administrador de la red determina un rango de direcciones IP y cada dispositivo conectado a la red está configurado para solicitar su dirección IP al servidor cuando la tarjeta de interfaz de red se inicializa. El procedimiento usa un concepto muy simple en un intervalo de tiempo controlable. Esto facilita la instalación de nuevas máquinas clientes a la red.


Algunas implementaciones de DHCP pueden actualizar el DNS asociado con los servidores para reflejar las nuevas direcciones IP mediante el protocolo de actualización de DNS establecido en RFC 2136 (Inglés).


El DHCP es una alternativa a otros protocolos de gestión de direcciones IP de red, como el BOOTP (Bootstrap Protocol). DHCP es un protocolo más avanzado, pero ambos son los usados normalmente.


En Windows 98 o posterior, cuando el DHCP es incapaz de asignar una dirección IP, se utiliza un proceso llamado "Automatic Private Internet Protocol Addressing".

*Servidor DNS

Un servidor DNS (Domain Name System) se utiliza para proveer a las computadoras de los usuarios (clientes) un nombre equivalente a las direcciones IP. El uso de este servidor es transparente para los usuarios cuando éste está bien configurado.


Cada LAN (Red de área local) debería contar con un servidor DNS. Estos servidores trabajan de forma jerárquica para intercambiar información y obtener las direcciones IP de otras LANs.


NIC (Network Information Center) es el organismo encargado de administrar el DNS a nivel mundial. NIC México se encarga de administrar todos los nombres (dominios) que terminen con la extensión mx. En la rectoría del sistema se encargan de administrar los nombres que terminen con itesm.mx. El Campus Ciudad de México cuenta con un Servidor DNS primario y un Servidor DNS secundario, los cuales mantienen las tablas de los nombres que terminen con ccm.itesm.mx.


Nuestro servidor DNS primario tiene la dirección 148.241.155.10 y el secundario 148.241.129.10. Para que la computadora funcione adecuadamente debes contar con estos valores. Si configuras adecuadamente el servicio de DHCP del campus automáticamente obtienes estos valores. Si cuentas con una dirección IP fija debes agregar manualmente estos valores. En el Intratec de alumnos obtiene automáticamente estos valores, pero en el Intratec de profesores hay que agregarlo a la hora de hacer configuración. Si se siguen adecuadamente las configuraciones no deberás tener problema.

*Servidor Web

Un servidor web o servidor HTTP es un programa que procesa cualquier aplicación del lado del servidor realizando conexiones bidireccionales y/o unidireccionales y síncronas o asíncronas con el cliente generando o cediendo una respuesta en cualquier lenguaje o Aplicación del lado del cliente. El código recibido por el cliente suele ser compilado y ejecutado por un navegador web. Para la transmisión de todos estos datos suele utilizarse algún protocolo. Generalmente se utiliza el protocolo HTTP para estas comunicaciones, perteneciente a la capa de aplicación del modelo OSI. El término también se emplea para referirse al ordenador que ejecuta el programa.




*Servidor de base de datos


Un servidor no es necesariamente una máquina de última generación de grandes proporciones, no es necesariamente un superordenador; un servidor puede ser desde una computadora vieja, hasta una máquina sumamente potente (ej.: servidores web, bases de datos grandes, etc. Procesadores especiales y hasta varios terabytes de memoria). Todo esto depende del uso que se le dé al servidor. Si usted lo desea, puede convertir al equipo desde el cual usted está leyendo esto en un servidor instalando un programa que trabaje por la red y a la que los usuarios de su red ingresen a través de un programa de servidor web como Apache.


Por lo cual podemos llegar a la conclusión de que un servidor también puede ser un proceso que entrega información o sirve a otro proceso. El modelo Cliente-servidor no necesariamente implica tener dos ordenadores, ya que un proceso cliente puede solicitar algo como una impresión a un proceso servidor en un mismo ordenador.




En la siguiente lista hay algunos tipos comunes de servidores:


Servidor de archivo:
es el que almacena varios tipos de archivos y los distribuye a otros clientes en la red.


Servidor de impresiones:
controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo.


Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones relacionadas con email para los clientes de la red.


Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax.


Servidor de la telefonía:
realiza funciones relacionadas con la telefonía, como es la de contestador automático, realizando las funciones de un sistema interactivo para la respuesta de la voz, almacenando los mensajes de voz, encaminando las llamadas y controlando también la red o el Internet, p. ej., la entrada excesiva de la voz sobre IP (VoIP), etc.
Servidor proxy: realiza un cierto tipo de funciones a nombre de otros clientes en la red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones (p. ej., prefetching y depositar documentos u otros datos que se soliciten muy frecuentemente), también proporciona servicios de seguridad, o sea, incluye un cortafuegos. Permite administrar el acceso a internet en una red de computadoras permitiendo o negando el acceso a diferentes sitios Web.


Servidor del acceso remoto (RAS):
controla las líneas de módem de los monitores u otros canales de comunicación de la red para que las peticiones conecten con la red de una posición remota, responde llamadas telefónicas entrantes o reconoce la petición de la red y realiza la autentificación necesaria y otros procedimientos necesarios para registrar a un usuario en la red.


Servidor de uso:
realiza la parte lógica de la informática o del negocio de un uso del cliente, aceptando las instrucciones para que se realicen las operaciones de un sitio de trabajo y sirviendo los resultados a su vez al sitio de trabajo, mientras que el sitio de trabajo realiza la interfaz operadora o la porción del GUI del proceso (es decir, la lógica de la presentación) que se requiere para trabajar correctamenteServidor web: almacena documentos HTML, imágenes, archivos de texto, escrituras, y demás material Web compuesto por datos (conocidos colectivamente como contenido), y distribuye este contenido a clientes que la piden en la red.


Servidor de base de datos:
provee servicios de base de datos a otros programas u otras computadoras, como es definido por el modelo cliente-servidor. También puede hacer referencia a aquellas computadoras (servidores) dedicadas a ejecutar esos programas, prestando el servicio.


Servidor de reserva: tiene el software de reserva de la red instalado y tiene cantidades grandes de almacenamiento de la red en discos duros u otras formas del almacenamiento (cinta, etc.) disponibles para
que se utilice con el fin de asegurarse de que la pérdida de un servidor principal no afecte a la red. Esta técnica también es denominada clustering.


Servidor de impresión:
muchas impresoras son capaces de actuar como parte de una red de ordenadores sin ningún otro dispositivo, tal como un "print server" (servidor de impresión), a actuar como intermediario entre la impresora y el dispositivo que está solicitando que se termine un trabajo de impresión.


Sin embargo, de acuerdo al rol que asumen dentro de una red se dividen en:


Servidor dedicado:
son aquellos que le dedican toda su potencia a administrar los recursos de la red, es decir, a atender las solicitudes de procesamiento de los clientes.


Servidor no dedicado:
son aquellos que no dedican toda su potencia a los clientes, sino también pueden jugar el rol de estaciones de trabajo al procesar solicitudes de un usuario local.

*Servidor de Correo

Un servidor de correo es una aplicación informática ubicada en una página web en internet cuya función es parecida al Correo postal solo que en este caso los correos (otras veces llamados mensajes) que circulan, lo hacen a través de nuestras Redes de transmisión de datos y a diferencia del correo postal, por este medio solo se pueden enviar adjuntos de ficheros de cualquier extensión y no bultos o paquetes al viajar la información en formato electrónico.




Los servidores de correo a menudo realizan diferentes funciones según sea el uso que se planifique para el mismo.

Agente de Transferencia de Correo (del inglés Mail Transport Agent o MTA; también Message Transport Agent, Agente de Transporte de Mensajes) es uno de los programas que ejecutan los servidores de correo, y tiene como fin transferir un conjunto de datos de una computadora a otra.

El MTA, tiene varias formas de comunicarse con otros servidores de correo:

1.- Recibe los mensajes desde otro MTA. Actúa como "servidor" de otros servidores.

2.- Envía los mensajes hacia otro MTA. Actúa como un "cliente" de otros servidores.

3.- Actúa como intermediario entre un "Mail Submision Agent" y otro MTA.


Intercambio de correo electronico:

Un servidor de correo realiza una serie de procesos que tienen la finalidad de transportar información entre los distintos usuarios. Usualmente el envío de un correo electrónico tiene como fin que un usuario (remitente) cree un correo electrónico y lo envíe a otro (destinatario). Esta acción toma típicamente 5 pasos.

1.- El usuario inicial crea un "correo electrónico"; un archivo que cumple los estándares de un correo electrónico. Usará para ello una aplicación ad-hoc. Las aplicaciones más usadas, en indistinto orden son: Outlook Express (Microsoft), Oulook (Microsoft), Mozilla Thuntherbird (Mozilla), Pegasus Mail (David Harris), IBM Lotus Notes (IBM), etc.

2.- El archivo creado es enviado a un almacén; administrado por el servidor de correo local al usuario remitente del correo; donde se genera una solicitud de envío.

3.- El servicio MTA local al usuario inicial recupera este archivo e inicia la negociación con el servidor del destinatario para el envío del mismo.

4.- El servidor del destinatario valida la operación y recibe el correo, depositándolo en el "buzón" correspondiente al usuario receptor del correo. El "buzón" no es otra cosa que un registro en una base de datos.

5.- Finalmente el software del cliente receptor del correo recupera este archivo o "correo" desde el servidor almacenando una copia en la base de datos del programa cliente de correo, ubicada en la computadora del cliente que recibe el correo.

A diferencia de un servicio postal clásico, que recibe un único paquete y lo transporta de un lugar a otro; el servicio de correo electrónico copia varias veces la información que corresponde al correo electrónico.

Este proceso que en la vida real ocurre de manera muy rápida involucra muchos protocolos. Por ejemplo para obtener los mensajes del servidor de correos receptor, los usuarios se sirven de clientes de correo que utilizan el protocolo POP3 o el protocolo IMAP para recuperar los "correos" del servidor y almacenarlos en sus computadores locales.




*Servidor VoIP 

Voz sobre Protocolo de Internet, también llamado Voz sobre IP, Voz IP, VozIP, VoIP (por sus siglas en inglés, Voice over IP), es un grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP (Protocolo de Internet). Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital, en paquetes de datos, en lugar de enviarla en forma analógica a través de circuitos utilizables sólo por telefonía convencional como las redes PSTN (sigla de Public Switched Telephone Network, Red Telefónica Pública Conmutada).

Los Protocolos que se usan para enviar las señales de voz sobre la red IP se conocen como protocolos de Voz sobre IP o protocolos IP. Estos pueden verse como aplicaciones comerciales de la "Red experimental de Protocolo de Voz" (1973), inventada por ARPANET.

El tráfico de Voz sobre IP puede circular por cualquier red IP, incluyendo aquellas conectadas a Internet, como por ejemplo las redes de área local (LAN).

Es muy importante diferenciar entre Voz sobre IP (VoIP) y Telefonía sobre IP.
 
-VoIP es el conjunto de normas, dispositivos, protocolos, en definitiva la tecnología que permite comunicar voz sobre el protocolo IP.


-Telefonía sobre IP es el servicio telefónico disponible al público, por tanto con numeración E.164, realizado con tecnología de VoIP.

Funcionalidad

VoIP puede facilitar tareas que serían más fáciles de realizar usando las redes telefónicas comunes:

Las llamadas telefónicas locales pueden ser automáticamente enrutadas a un teléfono VoIP, sin importar dónde se esté conectado a la red. Uno podría llevar consigo un teléfono VoIP en un viaje, y en cualquier sitio conectado a Internet, se podría recibir llamadas.

Números telefónicos gratuitos para usar con VoIP están disponibles en Estados Unidos de América, Reino Unido y otros países con organizaciones de usuarios VoIP.

Los agentes de call center usando teléfonos VoIP pueden trabajar en cualquier lugar con conexión a Internet lo suficientemente rápida.

Algunos paquetes de VoIP incluyen servicios extra por los que PSTN (Red Publica Telefónica Conmutada) normalmente cobra un cargo extra, o que no se encuentran disponibles en algunos países, como son las llamadas de 3 a la vez, retorno de llamada, remarcación automática, o identificación de llamada