Tecnica en Sistemas -Santiago Perez Gelvez

GUÍA DE APRENDIZAJE 08

Durante los años 60 existían múltiples protocolos de comunicaciones propietarios, incompatibles y heterogéneos y se hacía más que necesaria una estructuración en el proceso de comunicaciones. De esta preocupación nacieron dos proyectos, uno a partir de otro, denominados Proyecto ARPANET (DOD) en 1972, donde surgió el concepto de TCP/IP, y el Modelo OSI en 1984, conocido como ISO 7498. Estos proyectos estaban bajo la financiación de muchos organismos y fabricantes, tales como IEEE, HP, Cisco e incluso operadores tan conocidos como AT&T.

La idea que subyacía tras este proyecto era la posibilidad de montar una arquitectura de red en capas, de tal forma que esta estuviese formada por un conjunto de capas y de protocolos. Así pues, se propone un sistema jerárquico de capas en el que cada una de ellas se sustenta en la capa inmediatamente inferior y proporciona servicios a la capa inmediatamente superior para resolver distintos problemas relativos a la comunicación. De tal forma se establecen dos tipos de comunicaciones entre los componentes de la arquitectura. En primer lugar un tipo de comunicación física o vertical en que se lleva a cabo en un mismo equipo, emisor o receptor, entre cada una de las capas, y por otro lado una comunicación horizontal lógica, entre capas de equipos diferentes, de tal forma que la capa N-esima del equipo emisor se comunica lógicamente con la capa N-esima del equipo receptor.

La comunicación vertical entre capas se lleva a cabo a través de los SAP o puntos de acceso a servicio.

Estos dos tipos de comunicaciones se rigen por un determinado protocolo, o conjunto de reglas, que determinan el formato y significado del intercambio de datos entre dos entidades pares que se comunican entre sí. Un conjunto de entidades pares son aquellas que se comunican horizontalmente y que pertenecen a capas de máquinas distintas.

El modelo OSI se constituye en el modelo de referencia de transmisión de datos.
¿Explique esta afirmación en forma grafica?
¿En qué consistía el proyecto ARPANET?
¿Cuáles podrían ser las características más importantes del modelo OSI?

3. ESTRUCTURACION DIDACTICA DE LAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

3.1 Actividades de Reflexión inicial.

Situación Problémica:

En una Institución educativa han decidido contratar a un experto en el área de redes de computadoras para analizar la situación actual de los equipos y su bajo rendimiento en la red, el técnico que se contrató encontró falta de mantenimiento en la red cableada, además del cableado totalmente deteriorado, el técnico hizo un análisis entre el diseño actual y un nuevo diseño de red cableada o la instalación de una red inalámbrica.

¿Qué le aconsejaría usted al técnico contratista?

¿Cuál de las dos redes será lamás óptima?

¿Cuál de las dos redes es financieramente más viable?

3.2 Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para el aprendizaje.

Me reúno con un compañero y respondo a los interrogantes que aparecen a continuación.

¿En que consiste el modelo OSI y como funciona?
¿Qué es un protolo?
¿Nombre las capas del modelo OSI y explique cual es la función en la transmisión de la información?
¿Cuáles son las normas que rigen el modelo OSI?
¿Nombre las topologías de red existentes?
¿Nombre los medios de conexión más comunes?

3.3 Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).

Actividad de Aprendizaje: Instalar el cableado estructurado y/o la red inalámbrica de acuerdo con las normas y estándares de cableado y seguridad vigentes.

Realizar un diagrama de procesos de los componentes del modelo OSI

Realizar un diagrama de procesos de los componentes del modelo OSI. En clase tome apuntes sobre el video presentado por instructor sobre el modelo OSI, abra la capeta documentos de apoyo consulte sobre el tema y diseñe una presentación en la herramienta prezi (consultar video tutorial), en una de las laminas debe explicar claramente y en un diagrama de procesos el funcionamiento de cada una de las capas del modelo OSI, la presentación debe incluir una introducción, breve reseña histórica, ventajas y desventajas, características, funcionamiento del modelo OSI, normas que rigen el modelo.

Crear en la herramienta Paint un esquema de dos equipos conectados punto a punto

Crear en la herramienta Paint un esquema de dos equipos conectados punto a punto, describiendo el funcionamiento del modelo OSI. Consulte en los documentos de apoyo sobre el funcionamiento de las capas del modelo OSI (ver video) y gráficamente detalle el funcionamiento de las 7 capas.

Instalar el simulador de Cisco

Instale el simulador según los procedimientos descritos en el taller N°2, abra la carpeta de documentos de apoyo y en el archivo taller N°2, siga los pasos de instalación del simulador de redes Cisco PacketTracer, luego de instalado abra la herramienta consulte los equipos de conexión, cableado,computadores,impresoras,teléfonos.

Diseñar la red de cableado estructurado.

Diseñe la red en la herramienta paint y luego aplique el diseño en el simulador de Cisco PacketTracer. Abra la herramienta paint teniendo en cuenta el diseño de la red LAN descrito en el taller N°3, siguiendo los pasos del taller en donde explica el numero de equipos y el dispositivo de conexión según la topología de red, recuerde crear la tabla de direccionamiento IP para cada equipo, además de realizar las pruebas a través de comandos, contexte las preguntas del taller.

Socializar el diseño de la red de cableado estructurado.

Socialice con sus compañeros de clase la solución planteada, en plenaria el instructor luego de observar la solución de los aprendices hace una demostración con el video been de las posibles soluciones al taller N°3.

3.4 Actividades de transferencia del conocimiento.

ü Reúnase con dos compañeros de la especialidad y en el simulador de redes explique su posible solución.

ü Socialice el diseño de la red a todos los compañeros del curso.

3.5 Actividades de evaluación.

Evidencias de Aprendizaje	Criterios de Evaluación	Técnicas e Instrumentos de Evaluación
Evidencias de Conocimiento:Respuestas a preguntas sobre: Modelo OSI, su función. Evidencias de Desempeño: Resultados de la observación: Diseña la red de acuerdo a los requerimientos establecidos en el simulador de red cisco. Utiliza las herramientas adecuadas, además de los materiales. Establece las pruebas según los comandos (ping, ipconfig) de conexión en las redes de computadores. Evidencias de Producto: Entrega o plantea una solución técnica o tecnológica diferente a la planteada.	ü Identifica y analiza la función global de las partes del Modelo OSI según su uso. ü Selecciona los recursos físicos del proyecto de cableado estructurado y/o de la red inalámbrica de acuerdo con el plan de actividades. ü Analiza y describe en forma adecuada las partes de un Modelo de Referencia explicando sus componentes, funcionamiento, formas de uso y aspectos socio-históricos. ü Explora y propone soluciones alternativas a problemas tecnológicos. ü Identifica y explica las funciones de las estructuras según su trabajo.	Técnica: Preguntas Instrumentos: Cuestionarios Técnica:Observación Instrumento: Lista de chequeo Técnica:Observación Instrumento: Lista de chequeo

4. RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE

Documentos referenciados como:

ü Consultar la carpeta referentes temáticos o documentos de apoyo

5. GLOSARIO DE TERMINOS

CONCEPTOS DE REDES:

Cliente: cualquier estación de trabajo de una Intranet que solicita servicios a un servidor de cualquier naturaleza.
Estación de trabajo: cualquier computadora conectada a la red. Antiguamente sólo se llamaba estación de trabajo a las computadoras más potentes, en la actualidad no es así. Evidentemente todas las estaciones de trabajo deben incorporar su tarjeta de red; esto no impide que la estación pueda trabajar de forma independiente y utilizar los servicios de la Intranet cuando le sea necesario.
Nodo: cualquier estación de trabajo, terminal, computadora personal, impresora o cualquier otro dispositivo conectado a la Intranet. Por lo tanto, este término engloba al anterior. Los dispositivos pueden conectarse a la Intranet a través de una computadora, o bien directamente si éstos son capaces de soportar una tarjeta de red.
Servidor: se trata de una estación de trabajo que gestiona algún tipo de dispositivo de la Intranet, como pueden ser impresoras, faxes, módems, discos duros, etc., dando servicio al resto de las estaciones, no siendo necesario que dichos dispositivos estén conectados de forma directa a esta estación. Por tanto, se puede hablar de servidor de impresión, servidor de comunicaciones, servidor de archivos, etc. Estos servidores pueden ser dedicados, cuando no pueden utilizarse para otra cosa, o no dedicados, cuando funcionan como una computadora más de la Intranet, además de prestar servicios como servidor de algún elemento.
Medio de transmisión: se trata de cualquier medio físico, incluso el aire (como por ejemplo en las comunicaciones inalámbricas o por radio), que pueda transportar información en forma de señales electromagnéticas. El medio de transmisión es el soporte de toda la Intranet: si no tenemos medio de transmisión, no tenemos Intranet. Existen diferentes medios de transmisión: cable coaxial, fibra óptica, par trenzado, microondas, ondas de radio, infrarrojos, láser, etc. La elección del medio de transmisión para una red no se hace de forma aleatoria; existen una serie de factores que lo determinan: la velocidad que queramos en la red, la arquitectura, el ruido e interferencias que va a tener que soportar, la distancia, etc.
Método de acceso al medio: una vez que se tiene seleccionado el medio de transmisión que se va a utilizar para implementar la red, se debe elegir el método que los diferentes nodos de la red van a emplear para acceder a dicho medio. En un principio se podría obviar esta cuestión, pero si el lector se detiene un momento a pensar en el siguiente ejemplo, se dará cuenta de la necesidad de esta política. El ejemplo es el siguiente: Imagine, que tiene dos computadoras de su Intranet que quieren utilizar la red para enviar información en un instante determinado. Si los dos computadoras colocan en el medio físico, sin más, la información, puede ser que ambos paquetes de información “choquen” y de deterioren, no llegando ninguno de ellos a su destino. Obviamente, cuando varios dispositivos están compartiendo un medio común, es necesaria la implantación de una política de uso de dicho medio: se trata de un método de acceso al medio. Se podrían citar como medios más comunes el paso de testigo, acceso múltiple por detección de portadora con y sin detección de colisiones, polling, contención simple, etc. En cada topología de red se utiliza el más conveniente de estos métodos; por ejemplo, cuando se tiene una red en anillo, el método de acceso al medio utilizado es el paso de testigo, mientras que si tenemos una topología en bus, los métodos de contención son lo más adecuados. Los métodos de control de acceso al medio se encuentran dentro del nivel de enlace de la torre OSI, por lo que en realidad pueden entenderse como protocolos de red.
Protocolos de red: ya se ha establecido cómo van a acceder los diferentes nodos a la red y ahora es necesario especificar cómo van a comunicarse entre sí. Los protocolos de red definen las diferentes reglas y normas que rigen el intercambio de información entre nodos de la red. Los protocolos establecen reglas a muchos niveles: desde cómo acceder al medio, hasta cómo encaminar información desde origen hasta su destino, pasando por la descripción de las normas de funcionamiento de todos y cada uno de los niveles del modelo OSI de la ISO. Por citar algunos ejemplos de protocolos, nombraremos varios: TCP (protocolo de control de transmisión), IP (protocolo Internet), FTP (protocolo para transferencia de archivos), X.25, etc.
ISO (International OrganizationforStandardization): Se trata de una organización reconocida mundialmente de normalización. Su objetivo es el de promover y desarrollar normas para el intercambio internacional. Establece normas de estandarización en muchísimos campos, estableciendo modelos a seguir para todos y cada uno de ellos. Abarca campos tan dispares como el diámetro de algunos tipos de conectores, el paso de rosca de tornillos, el grosor de un modelo concreto de cable, etc. En cuanto al campo de las comunicaciones, la ISO ha desarrollado un modelo, al que llamó OSI. Sus normas fomentan los entornos abiertos de conexión de red, que permiten a sistemas de diferentes casas comerciales comunicarse entre sí mediante el uso de protocolos.
OSI (Open SystemInterconnection): se trata de un modelo elaborado por la ISO que define los protocolos de comunicación en siete niveles diferentes. Estos niveles son los siguientes: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace y físico. Cada nivel se encarga de una parte en el proceso de transmisión (en el proceso de elaboración de la información a transmitir), apoyándose en los servicios que le ofrece el nivel inferior y dando servicios a niveles superiores. Cada nivel tiene funciones muy definidas, que se interrelacionan con las funciones de niveles contiguos. Los niveles inferiores definen el medio físico, conectores y componentes que proporcionan comunicaciones de red, mientras que los niveles superiores definen cómo acceden las aplicaciones a los servicios de comunicación.
Paquete: un paquete es básicamente el conjunto de información a transmitir entre dos nodos. Cuando una aplicación quiera enviar información a otra aplicación de otro nodo, lo que hace es empaquetar dicha información, añadiendo datos de control como la dirección de la máquina que envía la información (dirección origen) y la dirección de la máquina a la que va destinada la información (dirección destino). Por tanto, cuando se habla de empaquetamiento, se hace referencia al proceso de guardar dentro de un paquete la información que se quiere transmitir.
Dirección: todos los nodos de la Intranet deben tener una dirección que los identifique dentro de la Intranet de forma única, al igual que todos tenemos una dirección postal para poder recibir correo. La dirección de un nodo depende del protocolo IP (de la familia de protocolos TCP/IP) y en general codifican la Intranet (recordamos que podemos interconectar distintas Intranets) y también codifican el nodo dentro de la Intranet. El número asignado a cada una de estas partes depende del tipo de Intranet que tengamos.
Ahora ya estamos en condiciones de entender cosas como “direccionamiento IP” (no es más que enviar un paquete a otro nodo utilizando para ello direcciones con el formato que el protocolo IP impone).

TCP/IP: se ha puesto muy de moda hablar de TCP/IP, ¿pero qué es TCP/IP? TCP/IP son dos protocolos de comunicaciones: el protocolo TCP (Protocolo de control de transmisión) que se establece a nivel de transporte del modelo OSI y el protocolo IP (Internet Protocolo), que pertenece al nivel de red. En realidad, cuando se utiliza el término TCP/IP se hace referencia a una familia muy amplia de protocolos representada por ambos. Estos protocolos son lo que utiliza Internet para la interconexión de nodos. Sobre ellos se establecen otros protocolos a niveles superiores hasta llegar al nivel de aplicación (el más cercano al usuario), en el que se encuentran protocolos tan conocidos como FTP (Protocolo para transferencia de archivos) y que todo aquel que se haya conectado vía TCP/IP a otro nodo habrá utilizado para poder traerse archivos.

CAPAS DE RED:El nivel de red o capa de red, según la normalización OSI, es un nivel o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas.

HOST: El término host es usado en informática para referirse a las computadoras conectadas a una red, que proveen y utilizan servicios de ella. Los usuarios deben utilizar anfitriones para tener acceso a la red

Router:Un Router —anglicismo 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.

Switch: Un conmutador o switch es un dispositivo digital lógico de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI.