Proyecto de Topologias

En el proyecto que realizamos en equipo utilizamos un sistema de sonido para demostrar como es el funcionamiento de cada una de la topologia de Red.

junto conel equipo se realizó una maqueta que comprendia la utilizacion de bocinas, amplificador y switch,cada uno en represntacion de los componentes de una red de computadores. 

En nuestro caso las bocinas funcionaban como los equipos, los cuales transmitian la informacion que se generaba en el servidor que era el amplificador y los swith fungian como hubs en nuestro caso.

La idea de representar las topologias de esta manera surgio del hecho de hacerlo de una manera que llamara la atencion y que no fuera tan complejo de representar.

Se utilizaron leds los cuales prendian al unisono de la musica que se reproducia mediate las bocinas, lo  cual hacia que esta fuera didactica e inclso entretenida.

Las topologias que se representaron fueron la de bus, estrella, anillo e hibrida.

En la de estrella sin importar que un equipo (bocina) dejase de funcionar las demas seguian funcionando, sea cual fuera esta y esta tenia un concetrados (swith ) en el centro que era del cual se conectaban todos los equipos.

Como tenia que ser, en la de bus cuando una dejaba de funcionar todas las demas hacian lo mismo.

En la de anillo sucedia algo similar a lo que sucedia en la de bus, si un equipo se caia, toda la red se afectaba.

En la topologia hibrida, en la que todas las topologias funcionaban conjuntamente no importaba que un equipo o bocina se dañara o dejara de funcionar pues todas las demas seguian su funcionamiento normal.

Modelo OSI

En 1978 la organización ISO (International Standards Organization), propuso un modelo de comunicaciones para redes al que titularon "The reference model of Open Systems Interconnection", generalmente conocido como modelo OSI.  Su filosofía se basa en descomponer la funcionalidad de la cadena de transmisión en diversos módulos, cuya interfaz con los adyacentes esté estandarizada.  Esta filosofía de diseño presenta una doble ventaja: el cambio de un módulo no afecta necesariamente a la totalidad de la cadena. Además puede existir una cierta interoperabilidad entre diversos productos y fabricantes hardware/software, dado que los límites y las interfaces están perfectamente definidas.  

OSI(Open Systems Interconection, Interconexión de sistemas abiertos) es el modelo de red descriptivo creado por la Organización Internacional para la Estandarización en el año 1984. El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexión física de la red y la aplicación del usuario final. Este modelo es el mejor conocido y el más usado para describir los entornos de red. Es decir, es un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.

La función del modelo OSI es estandarizar la comunicación entre equipos para que diferentes fabricantes puedan desarrollar productos (software o hardware) compatibles (siempre y cuando sigan estrictamente el modelo OSI).

El modelo OSI tiene dos componentes principales:

v  Un modelo de red, denominado modelo básico de referencia o capa de servicio.

v  Una serie de protocolos concretos.

Las capas OSI están numeradas de abajo hacia arriba. Las funciones más básicas, como el poner los bits de datos en el cable de la red están en la parte de abajo, mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario están arriba.

En el modelo OSI el propósito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior, resguardando la capa de los detalles de cómo los servicios son implementados realmente. Las capas son abstraídas de tal manera que cada capa cree que se está comunicando con la capa asociada en la otra computadora, cuando realmente cada capa se comunica sólo con las capas adyacentes de la misma computadora.

Es la encargada de transmitir los bits de información por la línea o medio utilizado para la transmisión.  Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los diversos componentes;  de la velocidad de transmisión, si esta es uni o bidireccional (simplex, duplex o flull-duplex).

En conclusión es la que se encarga de transformar un paquete de información binaria ("Frame") en una sucesión de impulsos adecuados al medio físico utilizado en la transmisión.  Estos impulsos pueden ser eléctricos (transmisión por cable); electromagnéticos (transmisión Wireless) o luminosos (transmisión óptica).  Cuando actúa en modo recepción el trabajo es inverso; se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que serán entregados a la capa de enlace.

Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia/desde la capa física a la capa de red. Además del direccionamiento local, se ocupa de la detección y control de errores ocurridos en la capa física, del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisión.  Para esto agrupa la información a transmitir en bloques ("Frames"), e incluye a cada uno una suma de control que permitirá al receptor comprobar su integridad.  

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas:

·         Control lógico de enlace LLC("Logical Link Control") define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio físico, proporcionando servicio a las capas superiores.

·         Control de acceso al medio MAC ("Medium Access Control").  Esta subcapa actúa como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red)

se ocupa de la transmisión de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la dirección adecuada ("Routing"), tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet, pero no se ocupa para nada de los errores o pérdidas de paquetes. Define la estructura de direcciones y rutas de Internet. A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes: paquetes de datos y paquetes de actualización de ruta. 

Esta capa puede considerarse subdividida en dos:

·         Transporte: Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario).  Utiliza los paquetes de datos.   En esta categoría se encuentra el protocolo IP ("Internet Protocol").

·         Conmutación ("Switching"): Esta parte es la encargada de intercambiar información de conectividad específica de la red

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío. Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia.  También puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos.  Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.

Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción.

Su objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible.es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el cómo se establece la misma.

Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Podría decirse que esta capa actúa como un traductor.

Se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada.  Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío. 

Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicación (navegadores, clientes de correo, terminales remotos, transferencia de ficheros etc). Implementa la operación con ficheros del sistema. Por un lado interactúan con la capa de presentación y por otro representan la interfaz con el usuario, entregándole la información y recibiendo los comandos que dirigen la comunicación.

Algunos de los protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP, SMTP, POP, IMAP etc.

Linux

Linux es, a simple vista, un Sistema Operativo. Es una implementación de libre distribución UNIX para computadoras personales (PC), servidores, y estaciones de trabajo. Fue desarrollado para el i386 y ahora soporta los procesadores i486, Pentium, Pentium Pro y Pentium II, así como los clones AMD y Cyrix. También soporta máquinas basadas en SPARC, DEC Alpha, PowerPC/PowerMac, y Mac/Amiga Motorola 680x0.

Como sistema operativo, Linux es muy eficiente y tiene un excelente diseño.

LINUX hace su aparicion a principios de la decada de los noventa, era el año 1991 y por aquel entonces un estudiante de informatica de la Universidad de Helsinki, llamado Linus Torvalds empezo, -como una aficion y sin poderse imaginar a lo que llegaria este proyecto, a programar las primeras lineas de codigo de este sistema operativo llamado LINUX.

·  Multitarea: La palabra multitarea describe la habilidad de ejecutar varios programas al mismo tiempo

·  LINUX utiliza la llamada multitarea preeventiva, la cual asegura que todos los programas que se están utilizando en un momento dado serán ejecutados, siendo el sistema operativo el encargado de ceder tiempo de microprocesador a cada programa.

·  Multiusuario: Muchos usuarios usando la misma maquina al mismo tiempo.

·  Multiplataforma: Las plataformas en las que en un principio se puede utilizar Linux son 386-, 486-. Pentium, Pentium Pro, Pentium II,Amiga y Atari, tambien existen versiones para su utilizacion en otras plataformas, como Alpha, ARM,MIPS, PowerPC y SPARC.

·  Multiprocesador: Soporte para sistemas con mas de un procesador esta disponible para Intel y SPARC.

·  Funciona en modo protegido 386.

·  Protección de la memoria entre procesos, de manera que uno de ellos no pueda colgar el sistema.

·  Carga de ejecutables por demanda: Linux sólo lee del disco aquellas partes de un programa que están siendo usadas actualmente.

·  Política de copia en escritura para la compartición de páginas entre ejecutables: esto significa que varios procesos pueden usar la misma zona de memoria para ejecutarse. Cuando alguno intenta escribir en esa memoria, la página (4Kb de memoria) se copia a otro lugar. Esta política de copia en escritura tiene dos beneficios: aumenta la velocidad y reduce el uso de memoria.

·  Memoria virtual usando paginación (sin intercambio de procesos completos) a disco: A una partición o un archivo en el sistema de archivos, o ambos, con la posibilidad de añadir más áreas de intercambio sobre la marcha Un total de 16 zonas de intercambio de 128Mb de tamaño máximo pueden ser usadas en un momento dado con un límite teórico de 2Gb para intercambio. Este limite se puede aumentar fácilmente con el cambio de unas cuantas lineas en el codigo fuente.

·  La memoria se gestiona como un recurso unificado para los programas de usuario y para el caché de disco, de tal forma que toda la memoria libre puede ser usada para caché y ésta puede a su vez ser reducida cuando se ejecuten grandes programas.

·  Librerías compartidas de carga dinámica (DLL's) y librerías estáticas.

·  Se realizan volcados de estado (coredumps) para posibilitar los análisis post-mortem, permitiendo el uso de depuradores sobre los programas no sólo en ejecución sino también tras abortar éstos por cualquier motivo.

·  Compatible con POSIX, System V y BSD a nivel fuente.

·  Emulación de iBCS2, casi completamente compatible con SCO, SVR3 y SVR4 a nivel binario.

·  Todo el código fuente está disponible, incluyendo el núcleo completo y todos los drivers, las herramientas de desarrollo y todos los programas de usuario; además todo ello se puede distribuir libremente. Hay algunos programas comerciales que están siendo ofrecidos para Linux actualmente sin código fuente, pero todo lo que ha sido gratuito sigue siendo gratuito.

·  Control de tareas POSIX.

·  Pseudo-terminales (pty's).

·  Emulación de 387 en el núcleo, de tal forma que los programas no tengan que hacer su propia emulación matemática. Cualquier máquina que ejecute Linux parecerá dotada de coprocesador matemático. Por supuesto, si el ordenador ya tiene una FPU (unidad de coma flotante), esta será usada en lugar de la emulación, pudiendo incluso compilar tu propio kernel sin la emulación matemática y conseguir un pequeño ahorro de memoria.

·  Soporte para muchos teclados nacionales o adaptados y es bastante fácil añadir nuevos dinámicamente.

·  Consolas virtuales múltiples: varias sesiones de login a través de la consola entre las que se puede cambiar con las combinaciones adecuadas de teclas (totalmente independiente del hardware de video). Se crean dinámicamente y puedes tener hasta 64.

·  Soporte para varios sistemas de archivo comunes, incluyendo minix-1, Xenix y todos los sistemas de archivo típicos de System V, y tiene un avanzado sistema de archivos propio con una capacidad de hasta 4 Tb y nombres de archivos de hasta 255 caracteres de longitud.

·  Acceso transparente a particiones MS-DOS (o a particiones OS/2 FAT) mediante un sistema de archivos especial: no es necesario ningún comando especial para usar la partición MS-DOS, esta parece un sistema de archivos normal de Unix (excepto por algunas restricciones en los nombres de archivo, permisos, y esas cosas). Las particiones comprimidas de MS-DOS 6 no son accesibles en este momento, y no se espera que lo sean en el futuro. El soporte para VFAT (WNT, Windows 95) ha sido añadido al núcleo de desarrollo y estará en la próxima versión estable.

·  Un sistema de archivos especial llamado UMSDOS que permite que Linux sea instalado en un sistema de archivos DOS.

·  Soporte en sólo lectura de HPFS-2 del OS/2 2.1

·  Sistema de archivos de CD-ROM que lee todos los formatos estándar de CD-ROM.

·  TCP/IP, incluyendo ftp, telnet, NFS, etc.

·  Appletalk.

·  Software cliente y servidorNetware.

·  Lan Manager / Windows Native (SMB), softwarecliente y servidor.

·  Diversos protocolos de red incluidos en el kernel: TCP, IPv4, IPv6, AX.25, X.25, IPX, DDP, Netrom, etc.

Linux frente a los otros sistemas operativos

Linux es una muy buena alternativa frente a los demás sistemas operativos. Más allá de las ventajas evidentes de costo, ofrece algunas características muy notables.

En comparación con las otras versiones de Unix para PC, la velocidad y confiabilidad de Linux son muy superiores. También está en ventaja sobre la disponibilidad de aplicaciones, ya que no hay mucha difusión de estos otros Unixes (como Solaris, XENIX o SCO) entre los usuarios de PC por sus altos costos.

Comparado con sistemas operativos como los diferentes Microsoft Windows, Linux también sale ganando. Los bajos requisitos de hardware permiten hacer un sistema potente y útil de aquel 486 que algunos guardan en un armario. Esta misma característica permite aprovechar al máximo las capacidades de las computadoras más modernas. Es poco práctico tener una PC con 16 Mb de RAM y ponerle un sistema operativo que ocupa 13 (que es lo que reporta sobre Windows 95 el System Information de Symantec). No solo es superior respecto a el sistema de multitarea y de administración de memoria, sino también en la capacidades de networking (conectividad a redes) y de multiusuario (aún comparando con sistemas multiusuario como NT). La única desventaja de Linux frente a estos sistemas, es la menor disponibilidad de software, pero este problema disminuye con cada nuevo programa que se escribe para el proyecto GNU, y con algunas empresas que están desarrollando software comercial para Linux

Demasiadas distribuciones

Para un usuario novato es difícil tener que escoger entre 5-10 distribuciones de Linux la que más le conviene. Y es que muchas son parecidas entre pero luego tienen diferencias entre ellos.

La temida línea de comandos

Pasan los años y sin duda Linux ha experimentado un gran cambio en este aspecto, ahora casi todo se hace a en modo gráfico y resulta mucho más fácil para cualquier usuario. Ahora puedes instalar software, desinstalarlo, configurar tu sistema, personalizarlo aún más fácilmente que en Windows

Olvídate de los videojuegos

No se trata de una desventaja técnica, más bien económica: hay poco mercado en Linux en comparación con Windows y no sale a cuenta el desarrollo de versiones Linux de videojuegos. Técnicamente es posible que en Linux funcionen los videojuegos pero en la práctica los títulos más populares sólo salen para Windows. 

Nos olvidamos de virus pero no de otras amenazas

Se habla mucho de que Linux está libre de virus, no se necesitan antivirus ya que es un sistema operativo seguro. El problema es que hoy en día los virus son sólo una parte de las amenazas a las que estamos expuestos: phising, adware, spyware. Ingeniería social Ni Linux ni ningún software nos puede proteger 100% contra todas las amenazas; y cada día los virus están perdiendo protagonismo a favor de otros métodos de dañar nuestros sistemas. En conclusión, la ventaja de que Linux no tenga virus cada vez pierde fuerza porque igualmente hacen falta otros métodos de protección.

Hace falta tiempo y dedicación

Aprender a usar Linux requiere cierto tiempo. Visual y funcionalmente se asemeja bastante a Windows, y por eso la curva de aprendizaje cada vez es menor. Aún así muchas tareas requieren usar la línea de comandos o conocer un poco más a fondo el funcionamiento de Linux. 

Incompatibilidad de software

Linux y sus desarrolladores han hecho un gran trabajo lanzando aplicaciones alternativas a programas de populares de Windows. Gracias a eso tenemos OpenOffice, Thunderbird, Firefox que podemos ejecutar en Linux y que funcionan tan bien o mejor que su competencia de Windows (Office, Outlook, Internet Explorer). Sin embargo, al cambiar a Linux tenemos que vigilar mucho este aspecto porque muchas aplicaciones de Windows no están disponibles en Linux, o las alternativas que tenemos no tienen todas las funcionalidades. 

Podrían aparecer cracks y seriales

Una de las ventajas que comentamos de Linux era que no existían cracks ni seriales. Pero eso es cuando el software es libre y la financiación no es la venta de licencias. Habrá que ver qué pasaría si programas comerciales que funcionan en Windows lanzaran versiones para Linux. Seguramente aparecerían seriales o cracks igual que ocurre en Windows.

Componentes

Entorno gráfico

Linux puede funcionar tanto en entorno gráfico como en modo consola. La consola es común en distribuciones para servidores, mientras que la interfaz gráfica está orientada al usuario final tanto de hogar como empresarial. Un escritorio es un conjunto de elementos conformado por ventanas, iconos y similares que facilitan la utilización del computador. Los escritorios más populares en Linux, en orden alfabético son GNOME, KDE, LXDE, Xfce y Xf.

Como sistema de programación

La colección de utilidades para la programación de GNU es con diferencia la familia de compiladores más utilizada en este sistema operativo. Tiene capacidad para compilar C, C++, Java, Ada, entre otros muchos lenguajes. Además soporta diversas arquitecturas mediante la compilación cruzada, lo que hace que sea un entorno adecuado para desarrollos heterogéneos.

Hay varios entornos de desarrollo integrados disponibles para GNU/Linux incluyendo, Anjuta, KDevelop, Ultimate++, Code::Blocks, NetBeans IDE y Eclipse. También existen editores extensibles como Emacs o Vim. GNU/Linux también dispone de capacidades para lenguajes de guión (script), aparte de los clásicos lenguajes de programación de shell, o el de procesado de textos por patrones y expresiones regulares llamado awk, la mayoría de las distribuciones tienen instalado Python, Perl, PHP y Ruby.

Aplicaciones de usuario

Las aplicaciones para Linux se distribuyen principalmente en los formatos principalmente .deb y .rpm, los cuales fueron creados por los desarrolladores de Debian y Red Hat respectivamente. También existe la probabilidad de instalar aplicaciones a partir de código fuente en todas las distribuciones.

Software de código cerrado para GNU/Linux

Durante la etapa temprana había pocas aplicaciones de código cerrado para GNU/Linux. Con el tiempo se fueron portando programas no libres al sistema GNU/Linux, entre ellos Adobe Reader, Adobe Flash, Google Picasa, Opera, entre otros.

Se centra en la facilidad de uso, amplio soporte de hardware y funcionalidad. Es una de las distribuciones más populares. 

Proporciona un sistema operativo maduro y estable. Muy configurable. Ubuntu se basa en esta distribución. 

Da mucha importancia a la facilidad de uso.

La última versión de esta distribución Linux es Mandriva 2009.

Una distribución general de buena calidad y fácil de instalar. Incluye lo último en software libre y código abierto.

No se centra en un sólo nicho de mercado, sino que sirve tanto para el usuario domestico, como para el servidor de empresa. 

Tecnología y Sistemas de Comunicación y Enrutamiento

Es un elemento de hardware que permite concentrar el tráfico de red que proviene de múltiples hosts y regenerar la señal.

El concentrador es una entidad que cuenta con determinada cantidad de puertos .Su único objetivo es recuperar los datos binarios que ingresan a un puerto y enviarlos a los demás puertos.

Tipos de Concentradores:

Existen diferentes categorías de concentradores:

v concentradores activos: Están conectados a una fuente de alimentación eléctrica y permiten regenerar la señal que se envía a los diferentes puertos;

v puertos pasivos: Simplemente envían la señal a todos los hosts conectados, sin amplificarla.

Es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable.

Un repetidor puede utilizarse como una interfaz entre dos medios físicos de tipos diferentes, es decir que puede, por ejemplo, conectar un segmento de par trenzado a una línea de fibra óptica.

Conecta diversos equipos entre sí, a veces dispuestos en forma de estrella, de donde deriva el nombre de HUB

El Hub básicamente extiende la funcionalidad de la red (LAN) para que el cableado pueda ser extendido a mayor distancia, es por esto que un Hub puede ser considerado como una repetidora. El problema es que el Hub transmite la información todos los puertos que contenga, esto es, si el Hub contiene 8 puertos, todas las computadoras que estén conectadas al "Hub" recibirán la misma información, y en ocasiones esto resulta innecesario y excesivo.

Es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que trabaja en las dos primeras capas del modelo OSI, es decir que éste distribuye los datos a cada máquina de destino. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local.

Permite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red. De este modo permite la creación de sub redes.

Es un dispositivo de interconexión de redes informáticas que permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos.

Cuando un usuario accede a una URL, el cliente web (navegador) consulta al servidor de nombre de dominio, el cual le indica la dirección IP del equipo deseado.

La estación de trabajo envía la solicitud al router más cercano, es decir, a la pasarela predeterminada de la red en la que se encuentra. Este router determinará así el siguiente equipo al que se le enviarán los datos para poder escoger la mejor ruta posible. Para hacerlo, el router cuenta con tablas de enrutamiento actualizadas, que son verdaderos mapas de los itinerarios que pueden seguirse para llegar a la dirección de destino.

El router equivale a un PC gestionando varias conexiones de red.