Packet Tracer.

Es la herramienta de aprendizaje y simulación de redes interactiva para los instructores y alumnos de Cisco CCNA. Esta herramienta les permite a los usuarios crear topologías de red, configurar dispositivos, insertar paquetes y simular una red con múltiples representaciones visuales.
Packet Tracer se enfoca en apoyar mejor los protocolos de redes que se enseñan en el currículum de CCNA.
Este producto tiene el propósito de ser usado como un producto educativo que brinda exposición a la interfaz comando – línea de los dispositivos de Cisco para practicar y aprender por descubrimiento.
Packet Tracer 5.3.3 es la última versión del simulador de redes de Cisco Systems, herramienta fundamental si el alumno está cursando el CCNA o se dedica al networking.
En este programa se crea la topología física de la red simplemente arrastrando los dispositivos a la pantalla. Luego clickeando en ellos se puede ingresar a sus consolas de configuración. Allí están soportados todos los comandos del Cisco OS e incluso funciona el "tab completion".
Una vez completada la configuración física y lógica de la net, también se puede hacer simulaciones de conectividad (pings, traceroutes, etc.) todo ello desde las misma consolas incluidas.

La versión actual de Packet Tracer soporta un conjunto de Protocolos de capa de aplicación simulados, al igual que enrutamiento básico con RIP, OSPF, y EIGRP. Aunque Packet Tracer provee una simulación de redes funcionales, utiliza solo un pequeño número de características encontradas en el hardware real corriendo una versión actual del Cisco IOS. Packet Tracer no es adecuado para redes en producción.
En este programa se crea la topología física de la red simplemente arrastrando los dispositivos a la pantalla. Luego haciendo clic sobre ellos se puede ingresar a sus consolas de configuración. Allí están soportados todos los comandos del Cisco IOS e incluso funciona el "tab completion". Una vez completada la configuración física y lógica de la red, también se pueden hacer simulaciones de conectividad (pings, traceroutes) todo ello desde las mismas consolas incluidas.
Una de las grandes ventajas de utilizar este programa es que permite "ver" (opción "Simulation") cómo deambulan los paquetes por los diferentes equipos (switchs, routers, PCs), además de poder analizar de forma rápida el contenido de cada uno de ellos en las diferentes "capas"y "datos".

Herramientas que ofrece.

En seguida vamos a dar a conocer que cosas contiene o que herramientas tiene para hacer la conexión de una red inalámbrica o una red local.

Como por ejemplo contiene estas herramientas que vamos ver en la imagen:

Esta como otras herramientas dispone de sus menús principales, entre los cuales están FILE, OPTIONES y HELP, etc.

Además de contar con una barra de uso rápido que contiene las opciones de nuevo escenario (NEW).

En el menú OPTIONS, se encuentra la opción PREFERENCES, que maneja la personalización de la herramienta, Packet Tracer.

La barra de acceso común provee herramientas para la manipulación de los dispositivos, las cuales se detallan a continuación. El orden de descripción es el mismo en que aparecen los iconos de la barra.

Selección de dispositivos y conexiones, no selecciona conexiones

wireless.

Hay dos modos en las redes concretadas, un el modo real, en donde se crean las configuraciones y se dispone la posición de los dispositivos; y el modo simulación en el cual se pone a andar la o las redes armadas. Se puede cambiar entre los diferentes modos, esto está en la parte inferior derecha. El modo real (Realtime) es representado por un reloj, y el modo simulación (Simulation) es representado con un cronometro.

Existen dos vistas, la lógica y la física. En la vista lógica se agregan todos los dispositivos, y en la vista física la disposición de las redes, una vista de ciudad, departamento y oficina. Estas pueden ser alternadas por las opciones que aparecen en la barra. Estas vistas pueden ser cambiadas en la barra que aparece en la parte de debajo de la barra de acceso rápido.

Partes de la ventana.

Para que podamos entender como funciona voy a explicar las 5 partes importantes que tiene su interface.

1. Vamos a tener los equipos de red, pc, servidores y hasta los distintos tipo de cable o medios. Desde un simple router hasta los equipos CISCO más caros están aquí. 
2. En la parte 2 nos dará información de como funciona la red en tiempo real o simulación donde podemos ver el comportamiento de la red paso a paso. 
3. Este panel de herramientas nos facilitara arrastrar equipos, eliminarlos, seleccionar grupos de dispositivos. 
4. Se divide en una parte lógica y una física, la lógica es la que más utilizaremos dado que es donde vamos a crear la topología de la red, la física nos servirá para armar conexiones entre distintas zonas . 
5. Espacio de trabajo, aquí colocaremos los equipos de una red para que se comuniquen entre sí.

Simuladores.

Concepto de Simulador.

Un simulador es un aparato, por lo general informático, que permite la reproducción de un sistema. Los simuladores reproducen sensaciones y experiencias que en la realidad pueden llegar a suceder en realidad.
Un simulador pretende reproducir tanto las sensaciones físicas (velocidad, aceleración, percepción del entorno) como el comportamiento de los equipos de la máquina que se pretende simular.

Tipos de simuladores.

*Simulador de conducción: permiten a los alumnos de autoescuela, enfrentarse con mayor seguridad a las primeras clases prácticas, además de permitirles practicar de manera ilimitada situaciones específicas (aparcamientos, incorporaciones desde posiciones de escasa visibilidad, conducción en condiciones climatológicas adversas, ...). Uno de estos simuladores es SIMESCAR, desarrollado por la firma SIMUMAK.

*Simulador de carreras: es       el    tipo     de    simulador        más popular;     se     puede   conducir     un      automóvil,     motocicleta,        camión,     etc.

Ejemplos: rFactor, GTR, GT Legends, toca racer.

*Simulador de vuelo o de aviones: permite dominar el mundo de la aviación y pilotar aviones, helicópteros... 

Ejemplos: Microsoft Flight Simulator, X-Plane.

*Simulador de vuelo de combate: es como el tipo anterior de simulador, pero especializado en el ámbito militar. 
Ejemplos: Rise of Flight, IL-2 Sturmovik, Lock On, Digital Combat Simulator.

*Simulador de trenes: permite controlar un tren. 
Ejemplos: Microsoft Train Simulator, Trainz , BVE Trainsim.

*Simulador de vida o de dinámica familiar: permite controlar una persona y su vida. 
Ejemplo: Los Sims.

*Simulador de negocio: permite simular un entorno empresarial. Es posible jugar diferentes roles dentro de las funciones típicas de un negocio. 
Ejemplos: EBSims, Market Place, Flexsim, Emprendiendo.

*Simulador político: permite rolear como político. 
Ejemplos: Las Cortes de Extremapol, Politica xxi, Simupol, Dolmatovia

*Simulador de redes:    permite     simular redes. 
Ejemplos:     Omnet++,    ns2.

*Simulador clínico médico: permite realizar diagnósticos clínicos sobre pacientes virtuales. El objetivo es practicar con pacientes virtuales casos clínicos, bien para practicar casos muy complejos, preparando al médico para cuando se encuentre con una situación real o bien para poder observar como un colectivo se enfrenta a un caso clínico, para poder sacar conclusiones de si se está actuando correctamente, siguiendo el protocolo de actuación establecido. Ejemplo: Simulador clínico Mediteca.

*Simulador musical:      permite reproducir sonidos con un instrumento de juguete. 
Ejemplo, Guitar Hero, Dj Hero, Band Hero de Activision Blizzard y Rock Band de Harmonix

*Simulador termosolar: permite analizar la influencia de la producción de electricidad en la modificación de ciertos parámetros en una central solar termoeléctrica.

*Simulador de ciberdefensa: reproduce un entorno en el cual se llevan a cabo acciones de ataque sobre un sistema de información determinado, pudiendo a su vez ejecutar acciones defensivas con el objetivo de verificar su eficacia ante dichos ciberataques. Estos simuladores suelen tener propósitos de entrenamiento y formación así como de experimentación y validación de nuevas tecnologías o configuraciones. Los simuladores de ciberdefensa pueden emplear diferentes técnicas en función del compromiso deseado entre fidelidad y escalabilidad. Algunas de estas técnicas incluyen virtualización, paravirtualización, emulación, simulación de tráfico de red, simulación híbrida, modelos analíticos, etc. Ejemplos: Simulador Avanzado de Ciberdefensa de Indra, Alcuin de ATC-NY, XNET de la Universidad Carnegie Mellon, SIMTEX de EADS, o CyberNEXS de SAIC.

Simulador de red.

Un simulador de red es una aplicación que permite al usuario administrador de una red, diseñar un sistema de redes entre computadoras, switches, router, impresoras, servidores, etc. Todo esto se realiza en nuestro monitor haciendo conexiones de cables agregando computadoras, y otros periféricos, e interconectándolos entre sí, para luego realizar una prueba virtual de la compatibilidad de nuestra conexión. (Para ver si va andar como está conectado o no).  Estas aplicaciones no solo permiten poner los periféricos y probarlos, sino que también podes cambiar el tipo de placa de red que tengas (fibra óptica, Ethernet, inalámbrica, etc.), cada una con su respectivo soporte de velocidad, todo esto bien detallado. Además es posible configurar por individual a cada periférico con un IP, una máscara, un punto de enlace, etc., todo lo que puedas configurar en una PC normal con una placa de red. 

Conexiones de red.

Cable coaxial.

El cable coaxial, coaxcable o coax, creado en la década de 1930, es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado núcleo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla, blindaje o trenza, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante (también denominada chaqueta exterior).

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

Par trenzado.

En telecomunicaciones, el cable de par trenzado es un tipo de conexión que tiene dos conductores eléctricos aislados y entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes.

El cable de par trenzado consiste en ocho hilos de cobre aislados entre sí, trenzados de dos en dos que se entrelazan de forma helicoidal. Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas se cancelan, por lo que la interferencia producida por los mismos es reducida lo que permite una mejor transmisión de datos.

Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos y permite transmitir datos de forma mas fiable. Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro, recubiertos por un material aislante. Cada uno de estos pares se identifica mediante un color.

El entrelazado de cables que llevan señal en modo diferencial (es decir que una es la invertida de la otra), tiene dos motivos principales:

1.- Si tenemos que la forma de onda es A(t) en uno de los cables y en el otro es -A(t) y n(t) es ruido añadido por igual en ambos cables durante el camino hasta el receptor, tendremos: A(t) + n(t) en un cable y en el otro -A(t) + n(t) al hacer la diferencia en el receptor, quedaremos con 2A(t) y habremos eliminado el ruido.

2.- Si pensamos en el campo magnético que producirá esta corriente en el cable y tenemos en cuenta que uno está junto al otro y que en el otro la corriente irá en sentido contrario, entonces los sentidos de los campos magnéticos serán opuestos y el módulo será prácticamente el mismo, con lo cual eliminaremos los campos fuera del cable, evitando así que se induzca alguna corriente en cables aledaños.

Microondas.

Una red por microondas es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión.

El protocolo más frecuente es el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo). Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a.

Las etapas de comunicación son:
1.- Cuando el usuario final accede a un navegador de Internet instalado en su computadora y solicita alguna información o teclea una dirección electrónica, se genera una señal digital que es enviada a través de la tarjeta de red hacia el módem.
2.- El módem especial convierte la señal digital a formato analógico (la modula) y la envía por medio de un cable coaxial a la antena.
3.- La antena se encarga de radiar, en el espacio libre, la señal en forma de ondas electromagnéticas (microondas).
4.- Las ondas electromagnéticas son captadas por la radio base de la empresa que le brinda el servicio, esta radio base a su vez la envía hacia el nodo central por medio de un cable generalmente de fibra óptica o de otra radio de gran capacidad para conexiones punto a punto en bandas de frecuencia disponibles (6GHz, 13GHz, 15GHz, 18GHz, 23GHz, 26GHz o 38GHz).
5.- El nodo central valida el acceso del cliente a la red, y realiza otras acciones como facturación del cliente y monitoreo del desempeño del sistema.
6.- Finalmente el nodo central dirige la solicitud hacia Internet y una vez que localiza la información se envía la señal de regreso a la computadora del cliente. Este proceso se lleva a cabo en fracciones de segundo. Explica las 3 diferentes formas de conectar las redes.

Laser.

La tecnología óptica láser punto a punto se utiliza para conectar redes en áreas metropolitanas densamente pobladas. Permite conectar redes que se encuentran separadas desde unos pocos metros hasta 4 o 5 kilómetros. Esta tecnología utiliza el espectro no licenciado mediante rayos de luz infrarroja y se pueden alcanzar velocidades de hasta 1500 Mbps.
Un inconveniente es la necesidad de los equipos cuenten con una línea de visión directa entre ellos, es decir no puede haber otros edificio, arboles u otras estructuras que bloqueen la línea de visión entre ellos. Pero esto se compensa con el hecho de que no es necesario negociar o pagar derechos por la utilización de la azotea ya que puede instalarse detrás de una ventana.
Otras ventajas de esta tecnología incluyen el hecho de que no hay que tirar ningún cable o fibra óptica ni contratar enlaces a las empresas de telecomunicaciones. Es relativamente fácil de instalar y, a diferencia de las microondas, no requiere una licencia por el uso del una radiofrecuencia. Es inmune a interferencias o saturaciones.

La señalización óptica con láseres es inherentemente unidireccional, de manera que cada edificio necesita su propia unidad inalámbrica óptica cada una de las cuales constan de un transceptor óptico con un transmisor (láser) y un receptor (fotodetector) para proveer una comunicación bidireccional o full-duplex . Este esquema ofrece un ancho de banda muy alto y un costo muy bajo. La ventaja del láser, un haz muy estrecho, es aquí también una debilidad. Apuntar un rayo láser de 1 mm de anchura a un blanco de 1 mm a 500 metros de distancia requiere mucha puntería y precisión en la instalación. Por lo general, se añaden lentes al sistema para desenfocar ligeramente el rayo.

Fibra óptica.

La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consiste en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por cable más avanzado, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

   

Sátelite.

Internet por satélite, internet satelital o conexión a Internet vía satélite es un método de conexión a Internet utilizando como medio de enlace un satélite. Es un sistema recomendable de acceso en aquellos lugares donde no llega el cable o la telefonía, como zonas rurales o alejadas. En una ciudad constituye un sistema alternativo a los usuales,para evitar la saturación de las líneas convencionales y un ancho de banda limitado.
Las señales llegan al satélite desde la estación en tierra por el "haz ascendente" y se envían a la tierra desde el satélite por el "haz descendente". Para evitar interferencias entre los dos haces, las frecuencias de ambos son distintas. Las frecuencias del haz ascendente son mayores que las del haz descendente, debido a que cuanto mayor sea la frecuencia se produce mayor atenuación en el recorrido de la señal, y por tanto es preferible transmitir con más potencia desde la tierra, donde la disponibilidad energética es mayor.
Para evitar que los canales próximos del haz descendente interfieran entre sí, se utilizan polarizaciones distintas. En el interior del satélite existen unos bloques denominados transpondedores, que tienen como misión recibir, cambiar y transmitir las frecuencias del satélite, a fin de que la información que se envía desde la base llegue a las antenas receptoras.
Cuando se trata de satélites de comunicaciones, la porción del espectro radioeléctrico que utilizarán lo determina prácticamente todo: la capacidad del sistema, la potencia y el precio. Las longitudes de onda diferentes poseen propiedades diferentes. Las longitudes de onda largas pueden recorrer grandes distancias y atravesar obstáculos. Las grandes longitudes de onda pueden rodear edificios o atravesar montañas, pero cuanto mayor sea la frecuencia (y por tanto, menor la longitud de onda), más fácilmente pueden detenerse las ondas.
Cuando las frecuencias son lo suficientemente altas (hablamos de decenas de gigahertz), las ondas pueden ser detenidas por objetos como las hojas o las gotas de lluvia, provocando el fenómeno denominado "rain fade". Para superar este fenómeno se necesita más potencia en la señal recibida, lo que implica transmisores más potentes o antenas más enfocadas, que provocan que el precio del satélite aumente.

Infrarojo.

Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre dos nodos, y para ello utilizan una serie (por lo menos un par) de ledes Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos (bluetooth, etcétera).Los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo más cerca posible y que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto requiere una línea-de-visión entre las dos estaciones a comunicarse. Este modo punto-a-punto conectado a cada estación.

Son métodos de emisión radial, es decir que cuando una estación emite una señal óptica, esta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la célula.
En el modo casi–difuso las estaciones se comunican entre sí por medio de superficies reflectantes.

No es necesaria la línea de visión entre dos estaciones, pero sí deben de estarlo con la superficie de reflexión. Además, es recomendable que las estaciones estén cerca de la superficie de reflexión, esta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.

Topologías.

Bus.

Topología de bus En la topología de bus todos los nodos (computadoras) están conectados a un circuito común (bus). La información que se envía de una computadora a otra viaja directamente o indirectamente, si existe un controlador que enruta los datos al destino correcto. La información viaja por el cable en ambos sentidos a una velocidad aproximada de 10/100 Mbps y tiene en sus dos extremos una resistencia (terminador). Se pueden conectar una gran cantidad de computadoras al bus, si un computador falla, la comunicación se mantiene, no sucede lo mismo si el bus es el que falla. El tipo de cableado que se usa puede ser coaxial, par trenzado o fibra óptica. En una topología de bus, cada computadora está conectada a un segmento común de cable de red. El segmento de red se coloca como un bus lineal, es decir un cable largo que va de un extremo a otro de la red, y al cual se conecta cada nodo de ésta. El cable puede ir por el piso, las paredes, el techo o por varios lugares, siempre y cuando sea un segmento continuo.

Anillo.

Red en anillo: En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones. En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos). Esto se puede apreciar en la imagen de muestra danda, si uno de los anillos presenta algún problemas, el anillo activo tomara hacer la función de los dos.

Estrella.

Red en estrella: Dado su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.
Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.

Malla.

Red en malla: El establecimiento de una red de malla es una manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos. Las redes de malla se diferencian de otras redes en que los elementos de la red (nodo) están conectados todos con todos, mediante cables separados. Esta configuración ofrece caminos redundantes por toda la red de modo que, si falla un cable, otro se hará cargo del tráfico.
Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red). Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. En consecuencia, la red malla, se transforma en una red muy confiable. Es una opción aplicable a las redes sin hilos (Wireless), a las redes cableadas (Wired) y a la interacción del software de los nodos. Una red con topología en malla ofrece una redundancia y fiabilidad superiores. Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, ya que utilizan mucho cableado. Por ello cobran mayor importancia en el uso de redes inalámbricas (por la no necesidad de cableado) a pesar de los inconvenientes propios del Wireless. En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topología híbrida.esta conectada a un servidor que le manda otros computadores.
Una red de malla extiende con eficacia una red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.

Árbol.

Red en árbol: Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.
La topología en árbol puede verse como una combinación de varias topologías en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol. Los problemas asociados a las topologías anteriores radican en que los datos son recibidos por todas las estaciones sin importar para quien vayan dirigidos. Es entonces necesario dotar a la red de un mecanismo que permita identificar al destinatario de los mensajes, para que estos puedan recogerlos a su arribo. Además, debido a la presencia de un medio de transmisión compartido entre muchas estaciones, pueden producirse interferencia entre las señales cuando dos o más estaciones transmiten al mismo tiempo.

Tipos de redes.

LAN.

Una red de área local o LAN (por las siglas en inglés de Local Area Network) es una red de computadoras que abarca un área reducida a una casa, un departamento o un edificio.

Funcionamiento:

Para establecer una comunicación eficiente entre los equipos que se conectan en una red de cualquier tipo, se necesita un protocolo. Los paquetes de datos que se encargan de transportar la información, pasan por dos conversiones antes de entrar en el medio físico:

1.- Una conversión de paralelo a serie. Esta conversión transforma los datos paralelos de 8 bits a 1 bit, para que estos se puedan transmitir como señales eléctricas a través del medio físico.

2.- Codificación de los datos. Los datos son codificados para aprovechar al máximo las características

del medio físico.

Las redes LAN se pueden conectar entre ellas a través de líneas telefónicas y ondas de radio. Un sistemas de redes LAN conectadas de esta forma se llaman una WAN.

Las estaciones de trabajo y los ordenadores personales en oficinas normalmente están conectados en una red LAN, lo que permite que los usuarios envíen o reciban  archivos y compartan el acceso a los archivos y a los datos. Cada ordenador conectado a una LAN se llama un nado.

Cada nado (ordenador individual) en un LAN tiene su propio CPU con la cual ejecuta programas, pero también puede tener acceso a los datos y a los dispositivos. 

Esquema:

WAN.

Una red de área amplia, o WAN, (Wide Area Network) es una red de computadoras que une varias redes locales, aunque sus miembros no estén todos en una misma ubicación física. Muchas WAN son construidas por organizaciones o empresas para su uso privado, otras son instaladas por los proveedores de Internet (ISP)para proveer conexión a sus clientes.

Funcionamiento:

Una red del tipo WAN es similar en funcionamiento como en características a las redes locales, sólo que en mayor escala y con mayores características ya que su funcionamiento consta de poder intercomunicar gran cantidad de ordenadores con otros  mediante algún medio de transmisión en este caso cableado o fibra óptica y poder comunicarse con alguna otra central a varios cientos de kilómetros.
Una central podrá enviar datos así como recibirlos, dentro de este tipo de red es posible la creación de subredes, crear hosts, ebrutadores, nados y servidores dedicados. Estas son algunas características especiales de la red WAN.
Una red WAN es utilizada para recorrer grandes distancias y poder aprovechar características especiales con las que cuenta.

 Esquema:

CAN.

Una red  de área de campus, CAN (Campus Area Network) es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerada como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un ambiente universitario. 

Funcionamiento:

En una CAN, los edificios de una universidad están conectados usando el mismo tipo de equipo y tecnologías de redes que se usarían en una LAN. Además, todos los componentes, incluyendo conmutadores, enrutadores, cableado y otros, le pertenecen a la misma organización. Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus pertenecientes a una misma entidad en un área delimitada de kilómetros.

Una CAN utiliza comúnmente tecnologías de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.

Esquema:

SAN.

Una red de área de almacenamiento, SAN (Storage Area Network), se distingue de otros modos de almacenamiento en red por el modo de acceso a bajo nivel. 

Una SAN es una red de almacenamiento dedicada que proporciona acceso de nivel de bloque a varios Logical Unit Number (LUN).

Un LUN, o número de unidad lógica, es un disco virtual proporcionado por la SAN. Dos protocolos de red utilizados en una SAN son Fibre Channel e iSCI.

Funcionamiento:

Una SAN consiste en conectar una serie de discos duros a una controladora que suma sus capacidades formando un espacio de almacenamiento global. Después, este sistema conecta a un servidor que se encarga de gestionar los datos que se almacenan en ese espacio común y que, además, permite la conexión a una red local.

Este sistema es el más habitual entre las grandes empresas ya que, aunque su coste de implementación inicial es bastante elevado, una vez desplegada ofrece una gran flexibilidad y escalibilidad, es decir, se puede ampliar la capacidad de almacenamiento en red de sistema de forma casi ilimitada y su gestión es más sencilla porque el espacio de almacenamiento que no utiliza un usuario, puede ser utilizado por otro, pudiendo optimizar mucho mejor la capacidad de almacenamiento de datos.

Además, al tratarse de un sistema de almacenamiento de red, se pueden configurar centros de datos que virtualmente forman una sola unidad, en distintas localizaciones geográficas , por lo que se reduce el riesgo de pérdida de datos por incendios o desastres naturales.

Esquema:

PAN.

Personal Area Network (PAN), Red de área personal, es una red de computadoras para la comunicación entre distintos dispositivos (computadoras, puntos de acceso a Internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanas al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal.

 Funcionamiento:

El espacio personal abarca toda el área que puede cubrir la voz. Puede tener una capacidad en el rango de los 10 bps hasta los 10 Mbps. Los sistemas PAN podrán operar en las bandas libres de 5 Ghz o quizás mayores a éstas. PAN es un concepto de red dinámico que exigirá las soluciones técnicas apropiadas para esta arquitectura, protocolos, administración y seguridad.

PAN representa el concepto de redes centradas en las personas, y que les permiten a dichas personas comunicarse con sus dispositivos personales para así hacer posible establecer una conexión inalámbrica con el mundo externo. 

Esquema:

Importancia de las redes informáticas en nuestros tiempos.

Desde siempre la especie humana ha buscado la forma de poder comunicarse entre sí, a través de imágenes, del lenguaje hablado (o también de señas), cartas, llamadas por teléfono, y más recientemente a través de lo que son las redes informáticas.
El continuo y cada vez más creciente uso de dichas redes logra comunicar, de una manera rápida y sencilla, a una(s) persona(s) con otra(s) sin importar las grandes distancias que las separen.
Estas redes no sólo ayudan a la comunicación entre personas, sino que también es fuente de conocimiento, noticias y entretenimiento compartido entre todas las personas que están en la red.
Sin duda, las redes informáticas juegan un papel muy importante en nuestra sociedad actual.

Conceptos sobre redes.

Servidor.- Un servidor es una aplicación en ejecución (software) capaz de atender las peticiones de un cliente y devolverle una respuesta en concordancia. Los servidores se pueden ejecutar en cualquier tipo de computadora, incluso en computadoras dedicadas a las cuales se les conoce individualmente como «el servidor». En la mayoría de los casos una misma computadora puede proveer múltiples servicios y tener varios servidores en funcionamiento.

Usuario.- En sentido general, un usuario es un conjunto de permisos y de recursos (o dispositivos) a los cuales se tiene acceso. Es decir, un usuario puede ser tanto una persona como una máquina, un programa ,etc. Según la Real Academia Española, un usuario es «aquel que usa algo» o «que usa ordinariamente algo».

Protocolo.- El concepto de protocolo de red se utiliza en el contexto de la informática para nombrar a las normativas y los criterios que fijan cómo deben comunicarse los diversos componentes de un cierto sistema de interconexión. Esto quiere decir que, a través de este protocolo, los dispositivos que se conectan en red pueden intercambiar datos. En el protocolo de red se incluyen diversas informaciones que son imprescindibles para la conexión. El protocolo indica cómo se concreta la conexión física, establece la manera en que debe comenzar y terminar la comunicación, determina cómo actuar ante datos corrompidos, protege la información ante el ataque de intrusos, señala el eventual cierre de la transmisión, etc.

Dirección IP.- Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del Modelo OSI.

FTP.- FTP (siglas en inglés de File Transfer Protocol, 'Protocolo de Transferencia de Archivos') en informática, es un protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP (Transmission Control Protocol), basado en la arquitectura cliente-servidor.

DNS.- Domain Name System o DNS (en español «Sistema de Nombres de Dominio») es un sistema de nomenclatura jerárquico descentralizado para dispositivos conectados a redes IP como Internet o una red privada. Este sistema asocia información variada con nombres de dominios asignado a cada uno de los participantes. Su función más importante es "traducir" nombres inteligibles para las personas en identificadores binarios asociados con los equipos conectados a la red, esto con el propósito de poder localizar y direccionar estos equipos mundialmente.

DHCP.- DHCP (siglas en inglés de Dynamic Host Configuration Protocol, en español «protocolo de configuración dinámica de host») es un servidor que usa protocolo de red 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 quedando 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. Así los clientes de una red IP pueden conseguir sus parámetros de configuración automáticamente.

Router.- Un router —también conocido como enrutador o encaminador de paquetes— es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un encaminador (mediante puentes de red), y que por tanto tienen prefijos de red distintos.

Switch.- Conmutador (switch) es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red y eliminando la conexión una vez finalizada esta. Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples tramos de una red, fusionándolos en una sola red. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red y solo retransmiten la información hacia los tramos en los que hay el destinatario de la trama de red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local (LAN).

Modem.- Un módem (del inglés modem, acrónimo de modulator) es un dispositivo que convierte las señales digitales en analógicas (modulación) y viceversa (desmodulación), y permite así la comunicación entre computadoras a través de la línea telefónica o del cablemódem. Sirve para enviar la señal moduladora mediante otra señal llamada portadora. El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:

-Amplitud, lo que da lugar a una modulación de la amplitud (AM/ASK);

-Frecuencia, lo que da lugar a una modulación de la frecuencia (FM/FSK);

- Fase, lo que da lugar a una modulación de la fase (PM/PSK).

También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas, como la modulación de amplitud en cuadratura.

Gateway.-

La pasarela (en inglés gateway ) o puerta de enlace es el dispositivo que actúa de interfaz de conexión entre aparatos o dispositivos, y también posibilita compartir recursos entre dos o más computadoras. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red inicial, al protocolo usado en la red de destino. La pasarela es normalmente un equipo informático configurado para dotar a las máquinas de una red de área local (Local Area Network, LAN) conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones de traducción de direcciones de red (Network Address Translation, NAT). Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una técnica llamada "enmascaramiento de IP" (IP Masquerading), usada muy a menudo para dar acceso a Internet a los equipos de una LAN compartiendo una única conexión a Internet, y por tanto, una única dirección IP externa.