SEMANA 5: ARQUITECTURA Y TOPOLOGIAS DE RED LAN

SEMANA 5


DESCRIPCION  DE LAS  ARQUITECTURAS   Y LAS  TOPOLOGIAS DE RED LAN
L a  mayoria   de las  computadoras  con las  que trabaja  formaran  de la red , las  topologias y arquitecturas  son elementos  fundamentales  para  el diseño de una  red  de computadoras .

DESCRIPCIÓN DE LAS  TOPOLOGIAS  LAN
Hay   dos  tipos de  topologias  de  LAN   la física  y la lógica
el tipo de  topologia determina las capacidades de red  por ejemplo  facilidad de  configuración velocidad y longitudes de cables.

 TOPOLOGIAS  FÍSICAS
 Una    topologia  física  define  el modo en que  se  conectan  computadoras, impresoras y otros  dispositivos  a una red.
 las  topologias  fisicas  de  LAN  comunes:

•  Bus 
• Anillo
• Estrella
• Estrella extendida o jerarquica 
•  Malla                                                                                                                                  

TOPOLOGIAS  DE BUS 

En la  topologia  de  bus  cada computadora  se conecta  a un cable  común, el  cable  conecta  a una  computadora   al siguiente  como una  linea de autobús  que  recorre una  ciudad.

TOPOLOGIA RING

En una topología  de rin los hots  se conectan   en un circulo o anillo  físico dado  que  la topologia  de ring no tiene  principio  ni final el cable no  precisa terminadores  una trma  con formato especial denominada   token, viaja  al rededor  del anillo  y se detiene en cada host.

TOPOLOGIA DE ESTRELLA 

 La  topologia de estrella  tiene un punto de conexión  central que  generalmente es un dispositivo  como  un hub un swich  o un router  cada host  de la red tiene  un segmento de cable que  conecta  el host directamente  con el punto de conexión central.

TOPOLOGIA  DE ESTRELLA  EXTENDIDA O JERARQUICA

Es una red en estrella  con un dispositivo de una red adicional conectado al dispositivo de red principal, por lo general un cable de  red se conecta  a un hub y luego los otros hubs  se conectan al primer hub.

TOPOLOGIA DE MALLA 

La  topologia de malla  conecta  todos los  dispositivos  entre  si cunado  todos  los  dispositivos  estén interconectados  la  falla  de un cable  no afecta  a la red.

TOPOLOGIA  LOGICAS

Una  topologia logica  describe la  forma  en que el host  accede al medio y se comunica  en la red a  través de un medio como un cable  o las ondas de aire .

DESCRIPCIÓN DE LAS  ARQUITECTURAS  LAN

la  arquitectura  LAn  describe las   topologias  fisicas   y logicas que se utilizan en una red

ETHERNET

La arquitectura ETHERNET se basa en el estandart IEEE 802.3 el estandar IEEE 802.3 especifica que  una  red emplea  un método de control de acceso denominado acceso multilpe con detección portadoray detección de coaliciones (CSMA/CD). en CSMA/CD los  hots acceden a  la red mediante el método de  topologia  de broadcast de orden de llegada parta la trasmisión  de  datos.

TOKEN RING

IBM originalmete desarrollo token  ring  como una  arquitectura de red  confiable y basada  en el metodo de control de acceso de paso de  tokes . tokes  ring se integra  generalmente con los  sistemas de computadora  central de IBM.

FDDI

FDDI es  un tipo de red token ring. la implementacion  y la  topologia de FDDI difieren de la arquitectura lan token  ring de IBM se utiliza frecuntemente  para  conectar  varios edificios  en un complejo de oficinas  o en una ciudad  univercitaria.FDDI se ejecuta  en cable de fibra optica conbina  el rendimiento de alta velocidad  con las  ventajas de la  topologia  de ring  de paso de los  tokens.FDDI se ejecuta  a 100 Mbps en una  topologia de anillo doble  el anillo  externo se denomina   anillo principal  y el anillo  interno se denomina  anillo secundario. normalmente  el trafico circula  solo en el  anillo principal.

IDENTIFICACIÓN DE LAS  ORGANIZACIONES  DE ESTÁNDARES

Muchas  organizaciones   de estándares  de todo el mundo tienen la responsabilidad de establecer  estándares de networking, los  fabricantes utilizan  los  estándares  como base  para  el desarrollo  de tecnologías en especial  tecnologías  de red y  comunicaciones  la tecnología  de estandarizacion  garantiza  que los dipisitivos utilizados serán  compatibles  con otros  dispositivos que se usen en las misma tecnología.

IDENTIDICACION DE LOS ESTÁNDARES DE ETHERNET

Los  protocolos de ethernet  describen las reglas  que  controlan  el modo en que se establece  la  comunicación  en una red  ethernet con el fin de garantizar que  todos los  dispositivos  ethernet sean compatibles entre si IEEE creo estándares  que los  fabricantes  y  programadores deben cumplir  al desarrollar  dispositivos ethernet

EXPLICACIÓN DE  LOS  ESTÁNDARES DE ETHERNET  POR  CABLE 

IEEE 802.3

La  arquitectura  ethernet el estándar IEEE 802.3 especifica  que  una red implementa  el método de control de acceso CSMA/CD.

En  CSMA/CD   todas  las  estaciones  finales  escuchan  al cable  a  fin de detectar  espacio libre para  enviar los  datos  este  proceso es similar a la  espera de tono de marcado del telefono antes  de marcar un numero cuando la estación terminal detecta  que no hay  otro host  que este  trasmitinendo  intenta enviar los datos.

la primera  estación  que detecta  la colición o la  duplicación de voltaje envía  una señal de congestión  que ordena a  todas  las estaciones  que  detectan las trasmisión y ejecuta un algoritmo de postergación.

TECNOLOGIAS  ETHERNETH 

 el estandar IEEE 802.3 define  varias  implementaciones  fisicas que admiten ethernet.

ETHERNET

10BASE-T  es una tecnología ethernet que emplea  una topologia  de estrella 10BASE_T  es una arquitectura  ethernet conocida  ayuas   funciones   se indican en su nombre:

• el  diez representa  una  velocidad de  10 Mbps
• BASE representa las trasmision de banda  base.
• la T representa l cableado de cobre de  par trenzado

VENTAJAS DE  10BASE_T

• la instalación de cable no es costosa  en comparación con la instalación  de fibra óptica
• los cables  son delgados, flexibles  y mas fáciles  desinstalar que el cableado coaxial.
• el equipo y los  cables se actualizan  con facilidad 

DESVENTAJAS  DE   10BASE_T

• La  longitud máxima   de un segmento de 10BASE_T es solo 100m
• los  cables  son propensos  a  sufrir interferencia elextromagnetica

FAST ETHERNET 

Las exigencias  de gran ancho de banda  de muchas  aplicaciones modernas  como videoconferencias  en directo y streaming audio han generado le necesidad de  disponer  de  velocidades mas altas para la trasferencia de datos

VENTAJAS DE  100BASE_T

• A 100 Mbps, las  velocidades de trasferencia de   100BASE_T sondiez veces mayores  que las de   10BASE_T
•  100BASE_T utiliza  cableado de par trenzado que es economico y  facil de instalar

DESVENTAJAS DE   100BASE_T

• La  longitud maxima de  un segmento de   100BASE_T es  de solo 100m
• los  cables son propensos  a  sufrir  interferencia  electomagnetica

GIGABIT ETHERNET

 1000BASE_T  se denomina comúnmente gigabit ethernet ,  es una  arquitectura LAN

VENTAJAS DE  10BASE_T  1000BASE_T

• La arquitectura   1000BASE_T admite velocidades  de trasferencia de datos  de   1Gbps A1 Gbps es diez  veces  más  rapida que   Fast ethernet y 100 veces  mas  rapida que etherneet esta  velocidad mayor permite  implementar aplicaciones que exigen gran cantidad de ancho de banda  como  video  directo
• las  arquitectura   1000BASE_T tiene interoperabilidad con   10BASE_T y   100BASE_T

DESVENTAJAS  DE  1000BASE_T

•  La longitud maxima de  un segu/STM_ SONET/SDH  usando una trama ligera SDH/SONETndo de   1000BASE_T es solo  100m
• es propenso a sufrir   interferencias
• las  tergetas NIC  y los  switches de gigabit  son  costosos
• se precisa equipo adicional

10 GIGABIT ETHERNET

gigabit ethernet es el mas reciente y el mas rápido de los estándares ethernet IEEE 802.3ae define una versión de ethernet con una velocidad nominal de  10 Gbit/s

 diez veces  mas rápido que  gigabit ethernet

 el nuevo estándar 10-gigabit ethernet contiene  siete  tipos  de medios para  LAN; MAN Y WAN ha  sido especificado en el estándar suplementario IEE 802.3ae  y sera  incluido en una  futura televisión del estándar IEEE 802.3

• 10GBASE-SR: Diseñada  para  funcionar en distancias  cortas sobre  cableado de fibra óptica multi-modo permite una distancia entre 26 y 82 m dependiendo del tipo de cable.
• 10GBASE_CX4: Interfaz de cobre  que usa  cables  infiniBand CX4 y conectores infiniBand 4X para aplicaciones  de corto enlace.
• 10GBASE-LX4: usa  multiconexion  por división de longitud de longitud de onda  para  distancias  entre  240 m y 300 m sobre  la  fibra  óptica multi-modo.
• 10GBASE-LR:  Este  estándar  permite distancias  de hasta 10 km sobre  fibra mono-modo
• 10GBASE-LRM 10Ggabit/s sobre calble FDDI- de 62.5 uM.
• 10GBASE-SW, 10GBASE-LW Y 10GBASE-EW Estas   variedades usan  el  WAN PHY, diseñado para  interoperar con equipos  con equipos  OC-192/STM-64 SONET/SDH usando una trama ligera SDH/SONET.

EXPLICACIÓN DE LOS  ESTÁNDARES  DE ETHERNET INALAMBRICA

IEE 802.11 Es  el estándar que especifica  la  conectividad para  las redes  inalambricas  IEEE 802.11 o WI_FI se refiere  al grupo colectivo de estandares 802.11a, 802.11b, 802,11g, 802.11n estos  protocolos especifican  las  frecuencias  las  frecuencias ,velocidades  y  otras  capacidades  de los  diversos estándares WI_FI

802.11a

los dispositivos  que  conforman  el  estándar 802.11a permiten  que las redes  WLAN alcancen velocidades de trasferencias  de datos de  54MBPS.

802.11b

802.11b funcionan en un intervalo de frecuencia  de  2,4 GHz con una velocidad  máxima teórica de trasferencia de datos de  11Mbps.

802.11g

IEEE 802.11g ofrece la misma velocidad máxima teórica  que  802.11a que es  54Mbps pero  funciona  en el mismo espectro de 2,4 GHz que  802.11b

802.11n

802.11n  es un  estándar inalambrico mas  nuevo que  tiene  un ancho de banda  teórico de  540 MBPS

 y  funciona  en un intervalo de frecuencia  de 2,4 GHz o 5 GHz con un alcance máximo de  250 m 

EXPLICACIÓN DE LOS MODELOS DE DATOS  OSY Y TC/IP
Un modelo arquitectónico es un  marco de referencia común para  explicar las comunicaciones  en Internet y desarrollar protocolos  de comunicación divide  las  funciones  de los  protocolos  en capas  administrables , cada capa  desempeña una función  especifica  en el proceso de comunicación a través  de una  red.
 el modelo TCO/IP fue  creado por investigadores  del departamento de defensa de los EE:UU el modelo  es  una  herramienta  que se utiliza para  ayudar a  explicar  las suite de protocolos  TCP/IP  que constituye  el estándar  dominante  para  la trasferencia   de datos  en las redes.

DEFINICIÓN DEL MODELO TCP/IP
El modelo de referencia TCP/IP ofrece un marco de referencia  común para el desarrollo de los  protocolos que se utilizan en Internet esta  compuesto por  capas  que  realizan  las  funciones  necesarias  para  preparar los datos  para  su trasmisión a través de una red

PROTOCOLOS DE APLICACIÓN
Los protocolos  de la  capa de aplicación  ofrecen servicios  de red a las aplicaciones  de usuarios  como los  exploradores  web y los programas de correo electrónico.

PROTOCOLO DE TRASPORTE 
Los protocolos  de  capa de trasportes ofrecen  una administración integral de  los datos  una de las  funciones  de estos  protocolos  es  dividir  los datos  en segmentos administrables  para  facilitar su trasporte  a través  de la red.

PROTOCOLO  DE INTERNET
Los protocolos de  la capa de Internet funcionan  en la tercera   capa de la parte superior  en el modelo TCP/IP  estos  protocolos  se utilizan  para  proporcionar conectividad entre hots de la red.

PROTOCOLOS DE ACCESO A RED
Los  protocolos  de la  capa  de accesos  de la red  describen los estándares  que  utilizan  los hots para acceder  a los medios  físicos.

DEFINICIÓN DEL MODELO  OSI
El modelo OSI es un marco estándar  de la industria  y se utiliza  para  dividir  las comunicaciones  de red en siete  capas distintas  a pesar de que existen  otos  modelos  la mayoría  de los  fabricantes  de redes  en la actualidad crean  sus productos en este  marco.
se denomina STACK  de protocolo al sistema  que  implementa  un comportamiento de protocolo que  consta  de una serie  de estas  capas .
cada  capa  es responsable de una parte  del procesamiento para  preparar los  datos  para su trasmisión  a través  de la red.
en el modo  OSI cuando se trasmiten los  datos  se  dice  que  viajan virtualmente  hacia abajo o a través de capas  del modelo OSI de la  computadora emisora  y hacia arriba  a través  de las  capas del modelo OSI de la  computadora receptora
 cunado el usuario desea  enviar  datos , como  correo electrónico se inicia  un proceso de  encapsulacion en la  capa de aplicación

COMPARACIÓN ENTRE  EL MODELO OSI Y EL MODELO TCP/IP
 Tanto el modelo  OSI como el modelo TCP/IP  son modelos  de referencia  que se utilizan  para  describir el proceso de comunicación de datos . el modelo TCP/IP  se utiliza específicamente  para la suite de protocolos  TCP/IP  y el modelo  OSI se utiliza  para  el desarrollo de comunicación estándar para equipos y aplicaciones  de diversos proveedores.
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