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lección 1 exploración de las funciones de conexión en red descripción general entender los beneficios de las redes de computadoras y cómo funcionan es importante para maximizar los canales de comunicación entre usuarios finales esta lección describe el concepto de conexión de redes informáticas presenta los componentes de una red informática y explica de qué forma una red beneficia a los usuarios objetivos al terminar esta lección usted podrá enumerar los fines las funciones y los componentes comunes de una red esta capacidad incluye poder cumplir con estos objetivos s definir una red s enumerar los componentes comunes de una red s interpretar diagramas de red s enumerar las principales funciones de redes que comparten recursos y también sus beneficios s enumerar cuatro aplicaciones comunes de usuario que requieran acceso a una red y los beneficios de cada una de ellas s describir el efecto que las aplicaciones del usuario tienen sobre la red s enumerar las categorías de características utilizadas para describir los distintos tipos de redes s comparar y diferenciar topologías físicas y lógicas s enumerar las características de una topología de bus s enumerar las características de una topología en estrella y topología en estrella extendida s enumerar las características de una topología de anillo y topología de anillo doble s enumerar las características de una topología de malla y topología de malla parcial s describir los métodos para conectarse a internet.

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¿qué es una red este tema describe las características y los ambientes de distintos tipos de redes y ofrece ejemplos de redes ¿qué es una red oficina matriz usuarios móviles sucursal sede una red es un conjunto conectado de dispositivos y sistemas finales tales como computadoras y servidores que pueden comunicarse entre sí las redes transmiten datos en varios tipos de ambientes incluidos hogares y empresas pequeñas y grandes en una empresa grande es posible que haya varias ubicaciones que necesiten comunicarse entre sí y esas ubicaciones se pueden describir de acuerdo con el lugar donde se encuentren los empleados de la siguiente forma s oficina principal una oficina principal es un sitio donde todos están conectados a través de una red y donde se encuentra la mayor parte de la información corporativa una oficina principal puede tener cientos e incluso miles de personas que dependan del acceso a la red para realizar sus trabajos una oficina principal puede utilizar varias redes conectadas que pueden cubrir varios pisos en un edificio de oficinas o cubrir un área que contenga varios edificios s ubicaciones remotas una variedad de ubicaciones de acceso remoto utilizan redes para conectarse a la oficina principal o entre sí sucursales en las sucursales trabajan y se comunican unos con otros a través de una red grupos más pequeños de personas aunque parte de la información corporativa puede estar almacenada en una sucursal es más probable que las sucursales tengan recursos de red locales tales como impresoras pero deban acceder a la información directamente desde la oficina principal oficinas residenciales cuando las personas trabajan desde sus hogares a la ubicación se le denomina oficina residencial los trabajadores de oficinas residenciales muchas veces requieren conexiones a pedido con la oficina principal o las sucursales para acceder a la información o utilizar recursos de redes tales como servidores de archivos 1-4 interconexión de dispositivos de red cisco parte 1 icnd1 v1.0 2007 cisco systems inc /vi 1 11 111 h111 11114 1 11 il .1

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usuarios móviles los usuarios móviles se conectan a la red de la oficina principal cuando están en ella en una sucursal o viajando las necesidades de acceso a la red de los usuarios móviles se determinan en función de su lugar de ubicación usted puede utilizar una red en su oficina residencial para comunicarse a través de internet para buscar información hacer pedidos de mercancías y enviar mensajes a amigos o bien es posible que tenga una oficina pequeña con una red que se conecta a otras computadoras e impresoras en la oficina también es posible que trabaje en una empresa grande donde haya varias computadoras impresoras dispositivos de almacenamiento y servidores que se utilicen para comunicar y almacenar información de varios departamentos en grandes áreas geográficas © 2007 cisco systems inc construcción de una red simple 1-5

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componentes físicos comunes de una red este tema describe los componentes físicos típicos de una red incluidas computadoras interconexiones switches y routers componentes físicos comunes de una red conector rj-45 tarjeta de interfaz de red Éstas son las cuatro categorías principales de componentes físicos en una red de computadoras s computadoras personales pc las computadoras sirven como puntos finales en la red envían y reciben datos s interconexiones las interconexiones constan de componentes que proporcionan un medio para que los datos viajen de un punto a otro de la red esta categoría incluye componentes tales como los siguientes tarjetas de interfaz de red nic que traducen los datos producidos por la computadora a un formato que se puede transmitir por la red local medios de red tales como cables o medios inalámbricos que proporcionan el medio por el cual las señales se transmiten de un dispositivo en red a otro conectores que proporcionan los puntos de conexión para los medios s switches los switches son dispositivos que proporcionan conexión a los sistemas finales y conmutación inteligente de los datos dentro de la red local s routers los routers interconectan redes y eligen los mejores caminos entre redes 1-6 interconexión de dispositivos de red cisco parte 1 icnd1 v1.0 © 2007 cisco systems inc 1[1i ii · 11 s · ii.1 1.1 ti d 144 .11 ii .4 i i 4.11

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interpretación de un diagrama de red este tema describe los íconos típicos utilizados para representar los componentes de una red incluidos elementos tales como computadoras personales switches y routers interpretación de un diagrama de red internet clase remota internet laboratorio de intemet fa0/11 fa0/12 50/0/0 el diagrama de red se utiliza para capturar información relacionada con la red la cantidad de información y el detalle difieren entre organizaciones la topología de la red comúnmente está representada por una serie de líneas e íconos en este diagrama s una un un se utiliza para representar internet se utiliza para representar un router se utiliza para representar un switch de una red de computadoras se utiliza para representar un servidor ssssss una una una se utiliza para representar una computadora de un usuario final se utiliza para representar un enlace de ethernet se utiliza para representar un enlace en serie se puede incluir otra información según lo permita el espacio por ejemplo es común identificar la interfaz en un dispositivo en el formato de s0/0/0 para una interfaz serial o fa0/0 para una interfaz de ethernet rápida también es común incluir la dirección de red del segmento en el formato tal corno 10.1.1.0/24 en el que 10.1.1.0 indica la dirección de red y /24 indica la máscara de la subred o 2007 cisco systems inc construcción de una red simple 1-7

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funciones que comparten recursos y sus beneficios este terna describe las funciones principales que comparten recursos de una red de computadoras y cómo cada función beneficia a los usuarios finales 1111111111111~1111~111111111~1~1111~111111111111111111111111~111111·111111111111 funciones que comparten recursos y sus beneficios servidor de impresión impresora router router de voz pc pc switch switch teléfono ip cisco unificado administrador de llamadas almacenamiento de red pc · datos y aplicaciones · recursos salmacenamiento en red · dispositivos de respaldo las redes permiten a los usuarios finales compartir recursos de información y de hardware los principales recursos que se comparten en una red de computadoras incluyen los siguientes s datos y aplicaciones cuando los usuarios están conectados a través de una red pueden compartir archivos e incluso programas de aplicaciones de software lo que hace que los datos estén disponibles con mayor facilidad y promueve una colaboración más eficiente en proyectos de trabajo s recursos los recursos que se pueden compartir incluyen dispositivos de entrada tales como cámaras y dispositivos de salida tales corno impresoras s almacenamiento en red en la actualidad existen varias formas en las que la red brinda a los usuarios la capacidad de almacenamiento el almacenamiento adjunto directo das conecta de forma directa el almacenamiento físico a una computadora o servidor compartido el almacenamiento adjunto en red nas proporciona almacenamiento mediante un dispositivo de red especial por último las redes de área de almacenamiento san ofrecen una red de dispositivos de almacenamiento s dispositivos de respaldo una red también puede incluir dispositivos de respaldo tales como unidades de cinta magnética que proporcionan un medio central para guardar archivos de varias computadoras el almacenamiento en red también se utiliza para proporcionar capacidad de archivos continuidad comercial y recuperación de desastres 1-8 interconexión de dispositivos de red cisco parte 1 icnd1 v1.0 © 2007 cisco systems inc ii 111 ,1 ·

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el beneficio general para los usuarios conectados por una red es una eficiencia de operación a través de componentes comúnmente disponibles que se utilizan en tareas diarias como compartir archivos imprimir y almacenar datos esta eficiencia da como resultado menores gastos y mayor productividad en años recientes la apertura alguna vez generalizada en la conexión en red ha sido reemplazada por una necesidad de precaución se han producido muchos hechos de cibervandalismo bastante publicitados en los cuales sistemas finales y dispositivos de red han sido corrompidos por consiguiente la necesidad de seguridad en las redes debe equilibrarse con la necesidad de conectividad 2007 cisco systems inc construcción de una red simple 1-9

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aplicaciones para los usuarios de una red aunque hay varias aplicaciones disponibles para usuarios en un ambiente de red algunas de ellas son comunes para casi todos los usuarios este terna describe las aplicaciones comunes para los usuarios de una red aplicaciones para los usuarios de una red · e-mail outlook pop3 yahoo etc · explorador web 1e firefox etc « mensajería instantánea yahoo im microsoft messenger etc · colaboración whiteboard netmeeting webex etc sbases de datos servidores de archivos las aplicaciones más comunes para los usuarios de una red incluyen s e mail el e-mail es una aplicación bastante valiosa para la mayoría de usuarios de redes los usuarios pueden comunicar información mensajes y archivos electrónicamente de forma oportuna no sólo a otros usuarios en la misma red sino a otros usuarios fuera de la red proveedores recursos de información y clientes por ejemplo ejemplos de programas de e-mail incluyen microsoft outlook y eudora por qualcomm s explorador web un explorador web permite acceso a internet a través de una interfaz común internet ofrece una gran cantidad de información y se ha convertido en parte vital de la productividad de usuarios residenciales y empresariales un explorador web ofrece una interfaz común para la comunicación con proveedores y clientes el manejo de pedidos y el procesamiento y la búsqueda de información son tareas que ahora se realizan electrónicamente a través de internet lo cual ahorra tiempo y aumenta la productividad general los exploradores más comúnmente utilizados son microsoft internet explorer netscape navigator mozilla y firefox s mensajería instantánea la mensajería instantánea se inició en el espacio personal usuario a usuario sin embargo rápidamente mostró un beneficio considerable en el mundo corporativo existen ahora varias aplicaciones de mensajería instantánea tales como las que proporcionan aol y yahoo que ofrecen encriptación de datos e inicio de sesión características esenciales para el uso corporativo 1-10 interconexión de dispositivos de red cisco parte 1 icnd1 v1.0 © 2007 cisco systems inc i fi

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s colaboración trabajar juntos como individuos o grupos se simplifica enormemente cuando los colaboradores se encuentran en la red las personas que desarrollan secciones separadas de un informe anual o un plan comercial por ejemplo pueden transmitir sus archivos de datos a un recurso central para compilarlos o utilizar una aplicación de software para redes de computadoras a fin de crear y modificar el documento entero sin el intercambio de papel uno de los programas de software de colaboración más conocidos es lotus notes s base de datos este tipo de aplicaciones permite a los usuarios en una red almacenar información en ubicaciones centrales tales como servidores de archivos para que otras personas en la red puedan recuperar fácilmente la información seleccionada en los formatos más útiles para ellos © 2007 cisco systems inc construcción de una red simple 1-11

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efecto que tienen en la red las aplicaciones para usuarios las aplicaciones pueden afectar el rendimiento de la red y el rendimiento de la red puede afectar las aplicaciones este tema describe las interacciones comunes entre aplicaciones de usuarios y la red efecto que tienen en la red las aplicaciones para usuarios saplicaciones de procesamiento por lotes ftp tftp actualizaciones de inventario sin interacción humana directa el ancho de banda es importante pero no esencial · aplicaciones interactivas búsquedas en inventario actualizaciones de bases de datos interacción hombre máquina debido a que una persona espera una respuesta el tiempo que ésta tarde es importante pero no esencial a menos que la espera sea muy larga saplicaciones en tiempo real voip video interacción hombre a hombre la latencia extremo a extremo es esencial al considerar la interacción entre la red y las aplicaciones que se ejecutaban en ella el ancho de banda era históricamente la preocupación central las aplicaciones de procesamiento por lotes tales como ftp tftp y actualizaciones de inventario eran iniciadas por un usuario luego las ejecutaba el software hasta su finalización sin ningún tipo de interacción humana directa por esta razón el ancho de banda era importante pero no esencial siempre que el tiempo que tardara la aplicación no fuera excesivo las aplicaciones interactivas tales como las búsquedas de inventario y las actualizaciones de bases de datos requerían mayor interacción humana el usuario solicitaba algún tipo de información del servidor y luego esperaba una respuesta el ancho de banda se hizo más importante a medida que los usuarios se impacientaban con las respuestas lentas sin embargo debido a que el tiempo de respuesta dependía más del servidor que de la red el ancho de banda seguía sin ser esencial en la mayoría de casos las características de calidad de servicio qos podían superar las limitaciones del ancho de banda otorgando preferencia a las aplicaciones interactivas por sobre las aplicaciones de procesamiento por lotes 1-12 interconexión de dispositivos de red cisco parte 1 icnd1 v1.0 © 2007 cisco systems inc i n ii 11 pgi i i ss n 1 ,1 01 11 11111

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como las aplicaciones interactivas las aplicaciones en tiempo real tales como voip y aplicaciones de video requieren la interacción humana debido a la cantidad de información que se transmite el ancho de banda es ahora esencial además debido a que para estas aplicaciones el tiempo es esencial la latencia retardo a través de la red también tiene esta característica incluso las variaciones en la cantidad de latencia pueden afectar la red no sólo es obligatorio un ancho de banda adecuado la qos es obligatoria también a las aplicaciones voip y video debe dárseles la mayor prioridad en el ambiente actual el usuario final se ve bombardeado por anuncios que indican cuánto dinero puede ahorrarse al convertirse a voip y que sugieren que la instalación es tan fácil como agregar un router voip a la red aunque esto es muchas veces cierto en las redes residenciales puede ser un desastre en una red pequeña de oficina la simple instalación de un router voip en una red no proporciona suficiente ancho de banda para internet ni proporciona un esquema qos adecuado el resultado es que las aplicaciones que solían funcionar empiezan a ejecutarse tan lentamente que no se pueden utilizar cuando alguien habla por teléfono y la calidad de la voz es mala ambos problemas se pueden eliminar con un diseño de red adecuado o 2007 cisco systems inc construcción de una red simple 1-13

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características de una red este tema describe un conjunto de características comúnmente utilizado para describir y comparar varios tipos de redes características de una red · velocidad · costo · seguridad · disponibilidad · escalabilidad · confiabilidad · topología las redes se pueden describir y comparar de acuerdo con el rendimiento de la red y la estructura de la siguiente manera s velocidad la velocidad es una medida que determina qué tan rápido se transmiten los datos por la red un término más preciso sería velocidad de datos s costo indica el costo general de los componentes la instalación y el mantenimiento de la red s seguridad indica qué tan segura es la red incluidos los datos que se transmiten por ella el tema de seguridad es importante y está en constante evolución usted debe tomar en cuenta la seguridad siempre que realice acciones que afecten la red s disponibilidad es una medida de la probabilidad de disponibilidad de la red para utilizarla cuando se necesite para las redes que están diseñadas para utilizarse 24 horas al día los 7 días a la semana y los 365 días del año la disponibilidad se calcula dividiendo el tiempo en que efectivamente se encuentra disponible por el tiempo total en un año y luego multiplicando por 100 para obtener un porcentaje por ejemplo si una red está disponible durante 15 minutos en un año debido a interrupciones en la red su porcentaje de disponibilidad se puede calcular de la siguiente forma cantidad de minutos en un año tiempo de inactividad [cantidad de minutos en un año 100 porcentaje de disponibilidad 525.600 15 [525.600 100 99,9971 1-14 interconexión de dispositivos de red cisco parte 1 icnd1 v1.0 © 2007 cisco systems inc ii 1 in 11 i l 11 -vii 4s 11 1 11[1 11i .111 t 11,1 i

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s escalabilidad la escalabilidad indica las posibilidades que tiene la red para satisfacer más usuarios y mayores requerimientos de transmisión de datos si una red está diseñada y optimizada sólo para los requerimientos actuales puede ser bastante costoso y dificil cubrir las nuevas necesidades cuando la red crezca s confiabilidad la confiabilidad indica la fiabilidad de los componentes routers switches computadoras etc que conforman la red en muchas ocasiones se mide como la probabilidad de fallas o el tiempo promedio entre fallas mtbf s topología en redes existen dos tipos de topologías la topología física que es la disposición del cable los dispositivos de red y los sistemas finales computadoras y servidores y la topología lógica que es la ruta que las señales de datos toman a través de la topología física estas características y atributos proporcionarán un medio para comparar distintas soluciones de conexiones en red © 2007 cisco systems inc construcción de una red simple 1-15

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comparación entre topologías físicas y topologías lógicas este tema describe las topologías físicas y lógicas de las redes incluida la disposición del cableado y los dispositivos y las rutas utilizadas en las transmisiones de datos categorías de topologías físicas · · · topologia de bus topología de anillo topología en estrella · cada tipo de red tiene una topología física y una topología lógica topologías físicas la topología física de una red se refiere a la disposición física de los dispositivos y del cableado usted debe hacer coincidir la topología física apropiada con el tipo de cableado par trenzado coaxial fibra etc que se instalará por lo tanto entender el tipo de cableado que se utiliza es importante para entender cada tipo de topología fisica Éstas son las tres categorías primarias de topologías físicas s bus en las topologías de bus iniciales las computadoras y los dispositivos de red se tableaban juntos en una línea mediante un cable coaxial las topologías de bus modernas establecen el bus en un dispositivo de hardware y conectan los dispositivos host al bus mediante un cableado de par trenzado s anillo las computadoras y demás dispositivos de red están cableados juntos y el último dispositivo se encuentra conectado al primero para formar un círculo o anillo esta categoría incluye ambas topologías de anillo y de anillo doble la conexión física se puede hacer utilizando cable coaxial o fibra s estrella un dispositivo central de cableado conecta las computadoras y los demás dispositivos de la red esta categoría incluye ambas topologías de estrella y de estrella extendida la conexión física comúnmente se realiza utilizando cableado de par trenzado 1-16 interconexión de dispositivos de red cisco parte 1 icnd1 v1.0 © 2007 cisco systems inc p i 11 1 s i1 1 11 11 111 11 1,1 1 11 ,1111 ii 1 14.11 11 41 14

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topologías lógicas la topología lógica de una red se refiere a las rutas lógicas que las señales utilizan para viajar de un punto de la red a otro es decir la forma en que los datos acceden a los medios de la red y transmiten paquetes por ella las topologías físicas y lógicas de una red pueden ser las mismas por ejemplo en una red con forma física de bus lineal los datos viajan a lo largo del cable por lo tanto la red tiene una topología física de bus y una topología lógica de bus por otro lado una red puede tener topologías físicas y lógicas completamente distintas por ejemplo una topología fisica en forma de estrella en la cual segmentos de cable conectan todas las computadoras a un hub central puede tener una topología lógica de anillo recuerde que en un anillo los datos viajan de una computadora a la siguiente y dentro del hub las conexiones de tableado están hechas de tal forma que la señal realmente viaja alrededor en un círculo de un puerto al siguiente formando un anillo lógico por lo tanto no siempre es posible predecir de qué forma viajarán los datos en una red simplemente observando su disposición fisica la topología de estrella es ampliamente la implementación más común de redes de área locales lan en la actualidad ethernet utiliza una topología lógica de bus ya sea en una topología física de bus o de estrella un hub de ethernet es un ejemplo de una topología física de estrella con una topología lógica de bus © 2007 cisco systems inc construcción de una red simple 1-17

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