domingo, 9 de marzo de 2014

Capitulo 4 Internet (Libro 4)

Redes en educación 2
Capitulo 4 Internet
¿Qué es la internet?
La internet es una red mundial de computadores que están conectadas entre sí y siguen un protocolo que permite esta comunicación (TPC/IP. El objetivo es que cualquier usuario pueda interactuar y compartir. La comunicación se ha extendido gracias a esta tecnología y logrando desarrollar aspectos mejores.

1-    La conexión a internet
Se podría decir que grandes cantidades de usuarios conectados a un servidor forman lo que se conoce como una Red WAN, con esto se unen una gran cantidad de Redes LAN en todo el mundo.

Para lograr esto hay empresas que se dedican a proporcionar este servicio (ISP) cobrando una cuota a los usuarios que dicen tener conexión, estas empresas están distribuidas por todo el mundo, en ellas se puede ver reflejadas la calidad del servicio en referencia al costo.

Protocolos TCP/IP:
TCP/IP es el protocolo usado en Internet. Con este protocolo tiene que funcionar cualquier ordenador que quiera utilizar cualquier servicio de Internet.
En Internet hay muchas clases distintas de ordenadores, con distinto hardware, distinto software, integrados o no en distintos tipos de redes; pero todos ellos tienen que tener en común el protocolo TCP/IP.
TCP/IP fue desarrollado a principio de los años 70 por el ministerio de Defensa norteamericano, para la red ARPANET. Adoptó su forma actual en 1983, como consecuencia del proyecto DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), de la defensa norteamericana. Nació para interconectar distintas redes en entorno operativo UNIX.
Soluciona básicamente el problema de interconectar distintas redes, divididas en subredes, enrutando el tráfico entre ellas.

Protocolo TCP:
Protocolo de control de transmisión de la capa de transporte, que regula las cuestiones relativas al transporte de la información. Pertenece a la suite de protocolos TCP/IP. Este protocolo se encuentra descrito en el documento RFC 793.
El protocolo TCP se encarga de regular el flujo de la información, de tal forma que éste se produzca sin errores y de una forma eficiente. Proporciona calidad de servicio.
Por esto, se dice que este protocolo es:
      Orientado a la conexión: esto significa que se establece una conexión entre emisor y receptor, previamente al envío de los datos. Se establece un circuito virtual entre los extremos. Este circuito crea la ilusión, por esto se llama virtual, de que hay un único circuito por el que viaja la información de forma ordenada.
Protocolo UDP:
Es un protocolo que no consume muchos recursos y puede conectar dos ordenadores de forma sencilla y pertenece a la capa de transporte.
Es un protocolo:
      No confiable: no hay un control de paquetes enviados y recibidos. Estos pueden llegar erróneos o no llegar a su destino.
      No orientado a conexión: no se realiza una conexión previa entre origen y destino, como ocurre en el protocolo TCP.

Es un protocolo útil, en casos en los que no es necesario mucho control de los datos enviados. Se usa cuando la rapidez es más importante que la calidad, en los casos en que la información cabe en un único datagrama. Una de sus usos más comunes es el envío de mensajes entre aplicaciones de dos ordenadores. No es tan fiable como el protocolo TCP, pero es simple, con baja sobrecarga de la red, y por lo tanto ideal para aplicaciones que usen masivamente la red, como DNS y SNMP.
Utiliza el protocolo IP para transportar los mensajes, es decir, va encapsulado dentro de un datagrama IP. No añade ninguna mejora a este protocolo, en cuanto a control de errores.
Incorpora los puertos origen y destino en su formato. El número de puerto de destino, en la cabecera UDP, se utiliza para dirigir el datagrama UDP a un proceso específico, que se está ejecutando en el ordenador destino. El número de puerto origen, permite al proceso contestar adecuadamente.
Protocolo IP:

La comunicación es por medio de paquetes, y a los paquetes se le definen como datagramas y viajan desde origen hasta su destino que lo contienen dentro del datagrama al host de origen y de destino se le puede identificar con una dirección IP la cual está compuesta por 4 octetos de números binarios y es única e irrepetible. Es un protocolo que pertenece a la capa de red.
Este protocolo utiliza, a su vez, protocolos de redes locales, que se encargan de llevar el datagrama IP a través de la red local hasta su salida, por medio de una pasarela (gateway), hasta la próxima red.
El protocolo IP realiza dos funciones básicas: direccionamiento y fragmentación.
      Cada datagrama IP tiene una cabecera en la que figuran la dirección de origen y de destino. El módulo internet usa estas direcciones para llevar el datagrama hasta su destino. Este proceso se llama encaminamiento o enrutamiento.
      El módulo Internet usa campos en la cabecera para fragmentar y re ensambla los datagramas IP, si fuera necesario, para su transmisión por redes de trama pequeña.

Protocolo ICMP:
Este protocolo nos sirve para informar en caso de que un paquete contenga errores y nos da una idea de congestionamiento de una red, los cambios de ruta que pueda sufrir, etc.
Los data gramas están incluidos en el paquete, este utiliza un soporte básico y están incluidos dentro de una IP, por desgracia este protocolo no es muy fiable, porque el propósito es informar y no tiene los recursos de solucionar en caso de algún error y cabe la posibilidad de que algunos datagramas simplemente no lleguen a su destino y no se notifique algún informe. Los protocolos de nivel superior que usen IP son los encargados de que la comunicación sea fiable.

Los mensajes ICMP comienzan con un campo de 8 bits, con el tipo de mensaje. Los tipos de mensaje principales son:
      0 Respuesta de eco.
      3 Destino inaccesible.
      4 Disminución tráfico de origen.
      5 Redirigir datagrama.
      8 Solicitud de eco.
      11 Tiempo excedido.
Los mensajes tipo 8 y 0 se usan a menudo para ver si hay comunicación entre dos hosts, pero simplemente a nivel de capa de red.

Servicios de Internet:
La internet es la inmensa red que tiene mayor tráfico en el mundo y para que esta funcione está compuesta de protocolos en los cual si no existiera esta no podría funcionar, pero no solo es eso; si no que también provee de servicios con los cuales la hacen más completa y a la vez más compleja. Servicios tan indispensables como pueden ser el correo electrónico, el FTP, el World Wide Web, etc.
Por poner un sencillo ejemplo, la videoconferencia es una técnica que está estudiada desde hace bastante tiempo, sin embargo su implantación depende de las características del medio de transmisión y es ahora cuando comienza a ser utilizada de manera habitual.

      Servidores de acceso

Son específicamente servidores para interconectar usuarios remotos básicamente de acceso telefónico a redes. Una forma muy directa de entenderlo sería decir que un servidor de acceso es una máquina que actúa como un concentrador por un lado y como un módem por el otro.

La mayoría de estos los administra el ISP para atender las llamadas telefónicas de los abonados a Internet. Un ISP (Internet Service Provider) es una compañía que proporciona acceso a Internet. Existen numerosos ISP, gratuitos muchos de ellos.

El ISP proporciona un paquete de software, un número telefónico de acceso, un nombre de usuario y una contraseña. Mediante un módem, y usando la línea telefónica, el usuario puede identificarse y el servidor de acceso le da salida a Internet.



HTTP:

El Protocolo de Transferencia de HiperTexto (Hypertext Transfer Protocol) es un sencillo protocolo cliente-servidor que articula los intercambios de información entre los clientes Web y los servidores http. Se diseñó específicamente para el World Wide Web: es un protocolo rápido y sencillo que permite la transferencia de múltiples tipos de información de forma eficiente y rápida.
Se puede comparar, por ejemplo, con FTP, que es también un protocolo de transferencia de ficheros, pero tiene un conjunto muy amplio de comandos, y no se integra demasiado bien en las transferencias multimedia. HTTP está soportado por los servicios de conexión TCP/IP.
Cada vez que un cliente realiza una petición a un servidor, se ejecutan los siguientes pasos:

1.    Un usuario accede a una URL, seleccionando un enlace de un documento HTML o introduciéndola en el navegador. (Fig. 10.2)


2.    El cliente Web descodifica la URL, separando sus diferentes partes. Así identifica el protocolo de acceso, la dirección DNS o IP del servidor, el posible puerto opcional (el valor por defecto es 80) y el objeto requerido del servidor.


3.    Se abre una conexión TCP/IP con el servidor webs, llamando al puerto TCP correspondiente (80).


4.    Se realiza la petición. Para ello, se envía el comando necesario (GET, POST, HEAD,…), la dirección del objeto requerido (el contenido de la URL que sigue a la dirección del servidor), la versión del protocolo HTTP empleada (casi siempre HTTP/1.0) y un conjunto variable de información, que incluye datos sobre las capacidades del navegador, datos opcionales para el servidor.



5.    El servidor devuelve la respuesta al cliente. Consiste en un código de estado y el tipo de dato MIME de la información de retorno, seguido de la propia información.

Capitulo 3 Redes WAN (Libro 3)

Redes en educación 2
Capitulo 3 Redes WAN

Una red WAN es una red de interconexiones en un área geográfica grande, y utiliza sistemas de telecomunicaciones que usualmente son instalados por compañías que proporcionan acceso a internet, u operadoras telefónicas.
Las tecnologías usadas deben satisfacer el rendimiento o calidad para que esta se desempeñe de una mejor manera para ello se utiliza la tecnología ATM o la Red Digital De Servicios Integrados (RDSI).
A pesar de que las redes WAN se encuentren en un gran número a nivel mundial no hay un estándar que predomine para establecer dispositivos de interconexión y cada una se adapta a sus necesidades y recursos.

1.     Tipos de redes WAN
Las podemos clasificar en 2 tipos circuitos dedicados y circuitos conmutados, los circuitos dedicados son conexiones que siempre están activos y disponibles todo el tiempo y los circuitos conmutados se establecen y son activos durante un tiempo establecido y pueden apagarse en cualquier momento.
WAN dedicada: Se trata de conexiones permanentes entre redes LAN, también se denominan enlaces punto a punto y proporcionan una ruta de comunicación específica implementando un Reuter en cada red LAN. Los interfaces más habituales son:
·         XDSL. Hasta 51,84 Mbps
·         G703
·         V35
• WAN Conmutada: Redes mediante conmutación de circuitos. Se crea, mantiene y finaliza un circuito físico de conexión dedicado, proporcionado por una compañía de telecomunicaciones (por ejemplo rete visión). Esta tecnología sería similar a la que se emplea en las llamadas telefónicas y mantiene un ancho de banda estable.
·         RTB. Hasta 56 Kbps
·         RDSI. Hasta 128 Kbps o 1,544 Mbps
·         X25. De 64 Kbps a 2 Mbps

2.     Tecnologías de acceso remoto

Los objetivos de este tipo de redes son:
·         Mantener comunicadas distintas LAN de una misma empresa.
      Acceder a Internet.
      Acceder a un equipo de una LAN empleando para ello VNC (VIRTUAL NETWORKING CONNECTING).
Al tratarse de redes de comunicación públicas, las tecnologías empleadas deben ser las que ya están implementadas por las grandes compañías, comenzando con la simple conexión telefónica a través de un MODEM hasta las conexiones vía satélite.
      ADSL.
      RDSI.
      Red telefónica básica.

3.   Protocolos de comunicación WAN

En este apartado vamos a conocer los protocolos más populares que se emplean en redes
WAN. Se trata de dos servicios de conmutación de paquetes que permiten la creación de circuitos virtuales dedicados en la red de comunicación entre los PoP del proveedor de servicios.
La red del operador de telecomunicaciones es compartida por todos los usuarios, sin que se llegue a asignar un ancho de banda específico a un enlace entre dos puntos, situación que es solucionada de forma distinta por cada uno de los protocolos que vamos a estudiar: Frame Relay y ATM. El operador de telecomunicaciones dispone de una red de conmutación a la que se conectan mediante una línea dedicada los usuarios.
·         Frame Relay

Se basa en un servicio de conmutación de paquetes (tramas) de longitud variable proporcionando transmisiones de alta velocidad a través de líneas alquiladas digitales. Cuando se contrata un servicio de este tipo a un operador de telecomunicaciones se deben establecer:

• Velocidad de información comprometida: ancho de banda mínimo garantizado.

• Velocidad de información de ráfaga comprometida: ancho de banda máximo disponible en ráfagas. Este ancho de banda extra se consigue “robándolo” de otras conexiones.
Este servicio se puede implementar sobre cable de cobre de par trenzado o fibra óptica.

·         Asynchronous Transfer Mode (ATM).

ATM se trata de un protocolo para redes WAN y LAN, independiente del medio físico, que divide el tráfico de datos en celdas de un tamaño fijo (53 bits), lo que permite una utilización óptima del ancho de banda. Introducimos este protocolo en redes WAN, debido a que la solución ATM para redes LAN no tiene una gran aceptación por la relación calidad velocidad complejidad/precio que ofrece.


4.     Otras Tecnologías

En ADSL no todo son ventajas, en un par de cobre, la atenuación por unidad de longitud aumenta a medida que se incrementa la frecuencia de las señales transmitidas. Y cuanto mayor es la longitud del bucle, tanto mayor es la atenuación total que sufren las señales transmitidas. Ambas cosas explican que el caudal máximo que se puede conseguir mediante los módems ADSL varíe en función de la longitud del bucle de abonado.

Por otra parte, Telefónica necesitaría cambiar gran parte de sus actuales bucles (algún con distancias de más de 2,9 km de largo) y muchos de ellos deficientemente instalados en su despliegue histórico de planta. Además existen problemas con el bucle debido a la antigüedad del cable, corrosión, cables en mal estado, crosstalk (interferencia entre cables empaquetados conjuntamente, problema que aumenta con la frecuencia).
Parece que la evolución del servicio con una demanda progresivamente mayor con el tiempo requerirá una renovación de la planta existente.




Red de cable como red de acceso compartido

Debido a que los abonados al cable comparten el ancho de banda disponible durante sus sesiones, hay preocupación de que los usuarios vean mermadas las prestaciones de la red a medida que aumente el número de abonados.

 Al contrario que en las redes telefónicas conmutadas, donde un abonado tiene una conexión dedicada, los abonados de una red de cable no ocupan una cantidad fija de ancho de banda durante su sesión. En su lugar, comparten la red con los demás abonados conectados y usan los recursos de la red sólo cuando de verdad envían o reciben datos. Si comienza a producirse congestión debido al alto uso, los operadores de cable tienen la flexibilidad de asignar más ancho de banda a los servicios de datos, simplemente, asignando un canal adicional.
Otra opción para añadir ancho de banda es subdividir la red física de cable para acercar más la fibra óptica al abonado. Esto reduce el número de hogares servidos por cada segmento de red, y por consiguiente, incrementa la cantidad de ancho de banda disponible para los usuarios finales.

5.     Sistemas de acceso vía radio terrestre

Entendemos por aquellos sistemas que utilizan el espectro radioeléctrico en el aire, en lugar del par de cobre, cable coaxial o fibra óptica para llevar la red de telecomunicaciones a casa del cliente.
Se les conoce también con el nombre de o
Veamos el sistema LMDS:
El sistema LMDS es un sistema de comunicación de punto a multipunto que utiliza ondas radio eléctricas a altas frecuencias. En España las frecuencias utilizadas para este sistema son, la banda de 3,5 GHz y la de 26 GHz.
Debido al ancho de banda disponible, el LMDS puede ser el soporte de una gran variedad de servicios como, por ejemplo, televisión multicanal (difusión, pago por visión, vídeo bajo demanda), telefonía, datos, servicios interactivos multimedia (teleducación, acceso a Internet en banda ancha,

6.     Esquema de conexión:

Podemos observar cómo sería el esquema de conexión con acceso vía radio. Se trata de un esquema análogo al de la red de Cable, en el que podríamos distinguir los siguientes elementos: será ahora la con funciones como proporcionar acceso a todas las redes a las que se van a conectar los usuarios (ej. Internet), captación y generación de la información que se va a distribuir..., y con funciones como monitorización del sistema, gestión de red, provisión y tarificación de servicios, asegurar la calidad de servicio,... se trata de una que une la Cabecera con cada Estación Base y puede ser de fibra óptica como en el caso de la red de Cable, o bien, radioenlaces dedicados punto a punto.

Que es donde se realiza la conversión de la infraestructura de red troncal a infraestructura de acceso inalámbrico.
Recibe la información de la Cabecera de Servicios y la retransmite al Centro Educativo después de amplificarla y trasladarla a la banda de frecuencias asignada, y por otro lado, recibe las señales procedentes de las Estaciones de Usuario y las retransmite a la Cabecera de Servicios. Constan de transceptores CPE los cuales captan la señal y mediante un divisor la distribuyen entre los equipos correspondientes: gateways, set-top box, módem,... Y también transmite la señal de retorno a la Estación Base.

Algunos de los servicios que nos pueden ofrecer las redes de acceso vía radio para un sistema de Teleducación son:
• Internet de Banda Ancha
• Videoconferencia
• Vídeo Bajo Demanda.


Capitulo 2 Redes LAN (Libro 2)

Redes en educación 2
Capitulo 2 Redes LAN
Las Redes LAN son pequeñas redes que cubren un área limitada y las podemos encontrar en departamentos, aficionas edificios pequeños que conectan ordenadores y cuentan con una conexión a internet.
Sus características son:
Área de extensión limitada: Es decir este tipo de redes no tiene un aplio territorio de alcance si no que cubren pequeñas areas para concetar ordenadores.
Comparten un mismo medio de comunicación: Esto significa que se concetan todos los ordenadores, y ellos deben tomar una parte y luchar para obtener la mallor parte, un ejemplo de esto es el ancho de banda en las trasmisiones de datos.
Redes de difusión: Es decir que pueden tener comunicación directa con otros equipos y tener comunicación de forma automática.
Redes optimizadas: Permiten una gran rapidez y fiabilidad a la hora de transmitir datos.

1-    Adaptadores de Red
Un adaptador de Red (NIC) es un dispositivo físico que conecta el medio de trasmicion con el ordenador encargado de trasformar los códigos 1 y 0 en señales electromagnéticas para que estas puedan ser trasmitidos atraves de cables de cobre o metalicos. Algunas ya vienen incluidas en los ordenadores, otras implementadas en las mismas tarjetas madres. Cabe destacar que una tarjeta de red es el medio físico en el sistema OSI.
Funciones:
·         La misión de la tarjeta adaptadora en el momento de transmitir consiste en transformar la información interna del ordenador en una señal que cumple una serie de normas: duración, velocidad, niveles eléctricos, etc.

·         Construcción o interpretación de la trama de datos en función del protocolo de nivel 2 de la red en la que se encuentre el equipo.


         Controlar el momento en que es posible acceder al medio de comunicación de manera que se eviten colisiones.

         Convertir los datos que recibe de la memoria del ordenador de paralelo (16 a 32 bits de datos simultáneos) a serie, secuencia de datos de un bit. Cuando la información proviene de la red debe realizar un proceso inverso.

         Codificar y descodificar los datos de manera que una secuencia de bits se transforme en impulsos eléctricos, luminosos, etc. y viceversa.

         Transmisión de los datos. Este trabajo no lo realiza únicamente una tarjeta, para que exista comunicación entre dos equipos, se debe establecer un diálogo entre los dos adaptadores instalados en cada PC. En este diálogo deben aclarar algunos aspectos de la comunicación.

         Tamaño de los paquetes de datos y cantidad de estos paquetes enviados antes de esperar una confirmación de la recepción.


         Tiempos entre paquetes de datos enviados, y de espera antes de enviar la confirmación.

          Velocidad de transmisión.



2-    Medios de Transmisión
Estos se pueden clasificar en medios de transmisión guiados y no guiados.

Ø  Medios Guiados:
Los medios guiados pueden ser cables, medios guiados, impulsos eléctricos o lumínicos, que la tarjeta de red interpreta y los trasforma a bits (1 y 0) que puede entender el ordenador, y estas conversiones están determinadas por el protocolo en uso en la red.

Un ejemplo claro podría ser:

v  Cable Coaxial

v  Par Trenzado

v  Fibra óptica

Ø  Medios No Guiados:

La misión de la tarjeta adaptadora en el momento de transmitir consiste en transformar la información interna del ordenador en una señal que cumple una serie de normas: duración, velocidad, niveles eléctricos, etc.

Los medios no guiados se basan en la propagación de ondas electromagnéticas por el espacio. Una radiación electromagnética tiene una naturaleza dual, como onda y como corpúsculo y su comportamiento dependerá de las características ondulatorias de la radiación, especialmente de la longitud de onda.

Estos se pueden clasificar en:

v  Ondas de radio.

v  Microondas

v  Infrarrojos

v  Ondas de luz
Nota: A mayor longitud de onda de la radiación, el comportamiento se asemeja más al ondulatorio, mientras que si se disminuye la longitud de onda de la radiación, se produce una aproximación al comportamiento de la materia.

3-    Tipos de redes LAN
Las redes de computación se pueden clasificar variando su topología, Tamaño y tecnología en uso.
Las topologías se dividen en 2 aspectos:
      Entendemos, por topología física, la distribución física del cableado y los elementos físicos, y su forma de interconexión.
      Entendemos, por topología lógica, la forma de circulación y la regulación de la información.
Las topologías Típicas son:
§  En bus
§  De anillo
§  En estrella
§  Estrella jerárquica
§  En árbol
§  En malla
§  De red celular.
El tipo de topología influye en:
§  El coste de la red.
§  El rendimiento.
§  La fiabilidad.
§  La complejidad del software.
§  La facilidad /dificultad para las modificaciones.

4-    Intranet y Extranet

o   ¿Qué es una Intranet?
Es un red privada que no todo tipo de usuarios pueden acceder, cabe destacar que este tipo de red cumple con todos los aspectos de una red LAN, utilizando: protocolos, mecanismos de interconexión, servidores web, de correo, etc. Intranet es un sitio web al público, con la diferencia que sólo puede ser usado por los usuarios (profesores, alumnos, etc.) de un centro y por personas externas autorizadas. Su uso es, básicamente, privado, y debe resultar tan completa como lo es Internet para los usuarios comunes.
Al igual que en Internet, la pieza clave de la Intranet es el World Wide Web, por tanto, los usuarios disponen de navegadores WWW para acceder a las páginas o recursos disponibles en la Intranet.
Una herramienta esencial, es el correo electrónico (e-mail), pero éste es interno, es decir, no sale del ámbito de la empresa
·         Beneficios:
·         Desde el punto de vista del usuario, la intranet es un magnífico regalo; pero es aún mejor para el centro porque:
·         Elimina el costo de imprimir, distribuir y archivar documentos estándares.
·         Permite reciclar documentos como calendarios y listas de clases, notas, etc.
·         Tanto el profesor como el alumno tienen acceso inmediato a información necesaria, lo cual se traduce en menos tiempo desperdiciado y mayor nivel de comunicación.



5-   ¿Qué es una Extranet?

Es una extensión de la intranet que conecta varios centros que tiene instalado este sistema dando la oportunidad de comunicar estos centros de manera eficiente y segura. Una extranet permite tener acceso limitado a la información que necesitan de su intranet, con la intención de aumentar la velocidad y la eficiencia de su relación de negocio o centro.

Estos sistemas son el siguiente elemento a incorporar por los centros en su transición tecnológica (después de los sitios en Internet y las intranets), ya que permiten obtener beneficios tangibles de un sitio web. Ya no se trata únicamente de un sitio informativo que explica la misión, historia e infraestructura de un centro, o expone la forma de contactar con ella, o enviar correo electrónico; sino de un espacio en línea donde se pueden incorporar aplicaciones y herramientas tecnológicas para acelerar los procesos diarios de trabajo.
Por ejemplo, se pueden crear aplicaciones para realizar órdenes de compra en forma automatizada, o bien crear reportes de venta. Además, las extranets ayudan a disminuir los costos de operación, debido a que reducen los gastos administrativos, los de telefonía y papel.

La Extranet, implica la integración de todos los agentes educativos, con un mayor intercambio de información. La información, puede fluir en tiempo real, tomándola de la misma fuente de donde se genera. El grado de colaboración, podría llegar hasta que varios centros compartieran información.


Además, cualquier profesor, alumno, padre, etc. puede conectarse a la Intranet desde casa mediante un nombre de usuario y contraseña y acceder a toda la información y documentos en función de las políticas de seguridad y acceso que se hayan establecido para cada tipo de usuario.