Redes de ordenadores - Contenido educativo

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Subido el 15 de enero de 2021 por Guillermo S.

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Dentro de las redes de ordenadores estamos viendo los diferentes componentes y dentro del cableado habíamos visto ya el cableado con par trenzado donde diferentes hilos iban unidos, enrollados entre sí y transmitían la información para una red que podía utilizarse en redes locales con unas características determinadas. 00:00:01

En el caso del cable coaxial habíamos visto que la transferencia de información se producía a través de un núcleo de cobre y que llevaba un apantallamiento alrededor que protegía la señal. 00:00:27

En el caso del cable coaxial también habíamos comentado que la topología que se implementaba tenía que ser en forma de bus y no necesitaba ningún elemento central, que en el caso del par trenzado pues sí es necesario. 00:00:41

Nos queda por ver la fibra óptica y la fibra óptica como su nombre indica está formado por fibra de vidrio 00:00:59

una fibra que transmite ópticamente, es decir, transmite luz 00:01:09

no como en el caso de los dos tipos de cables anteriores donde la transmisión se realiza a través de impulsos eléctricos 00:01:14

¿Qué ventajas tiene? Pues en este caso las ondas de luz viajan a una velocidad superior a la electricidad 00:01:22

con lo cual la información binaria se transmite mucho más rápidamente 00:01:29

y la velocidad de transmisión evidentemente es superior 00:01:33

Por el contra, hasta ahora los componentes de fibra óptica eran más caros de instalar 00:01:36

y más difíciles también de realizar 00:01:44

entonces se utiliza generalmente para conexiones entre nodos, como zona troncal para unir diferentes edificios en una red de campus 00:01:47

y está compuesto de tres elementos. 00:02:00

Primero una fuente de luz que convierte la señal digital eléctrica en una señal óptica 00:02:04

porque no nos olvidemos que los ordenadores trabajan con señales eléctricas 00:02:10

y estas señales hay que convertirlas a luz. 00:02:14

Normalmente se utiliza un pulso de luz para representar un 1 00:02:19

y la ausencia de luz para representar un 0. 00:02:23

Por otro lado, también tenemos el medio de transmisión, 00:02:28

que es la fibra que transporta estos pulsos de luz. 00:02:31

Una de las grandes ventajas que tiene, además de la velocidad, 00:02:35

es que no tiene interferencias, 00:02:39

Porque la luz no se ve influenciada por componentes externos. En el caso de la corriente eléctrica, si veíamos que se podía producir diferentes interferencias, ruido, que distorsionara en este caso la señal y por lo tanto produjera errores de transmisión. 00:02:41

Y al final tendremos también un detector que lo que generará es el pulso eléctrico a partir del pulso de luz que reciba. 00:03:04

Cuando se conecta una fuente de luz en el extremo de una fibra óptica y un detector en el otro extremo, tenemos una transmisión de datos simplex. 00:03:17

Ya habíamos visto que la transmisión simplex se realizaba en un único sentido. 00:03:24

Por lo tanto, la fibra óptica necesitará un canal para transmitir datos en un sentido y otro para transmitir en otro sentido. 00:03:28

Está compuesta de un cilindro flexible que hay que tener cuidado porque si se flexiona demasiado puede producirse la rotura del interior debido a que es plástica. 00:03:39

y se transmite la luz y está recubierto por un medio con un índice de refracción menor que el del núcleo 00:03:52

a fin de mantener toda la luz en su interior. 00:04:00

A continuación también tiene una cubierta plástica para proteger el revestimiento. 00:04:04

Esto del índice de refracción es una característica física del medio 00:04:08

que garantiza que la luz vaya siempre por el interior de la fibra óptica y que no se escape. 00:04:14

Se suelen agrupar varias fibras en haces protegidos por una funda exterior. 00:04:22

Los cables de fibra óptica pueden transmitir la luz de tres formas diferentes. 00:04:31

Por un lado tenemos la fibra monomodo, que es una fibra muy delgada de manera que la luz se transmite en línea recta y transmite un único modo, es decir, una única señal de luz. 00:04:36

Pero también se puede dar el caso que tengamos fibras ópticas multimodo 00:04:50

En este caso el grosor de la fibra es superior para que se transmitan varios modos, varios haces de luz incidiendo sobre la superficie interna 00:04:56

Y por último tenemos otro tipo de fibra óptica que es la multimodo de índice gradual 00:05:06

donde el núcleo tiene un índice de refracción que va en aumento desde el centro a los extremos 00:05:13

para que el ángulo de refracción no sea muy grande 00:05:19

y por lo tanto haya menos problemas en que la luz pueda atravesar la fibra. 00:05:27

Suele tener el mismo diámetro que las fibras multimodo. 00:05:36

Aquí podemos apreciar diferentes fibras desde la fibra monomodo, que es esta de aquí, inferior, donde vemos que la fibra de vidrio, que es este núcleo interior, es más pequeño y vemos que por su interior el haz de luz va en línea recta. 00:05:39

Por otro lado tenemos la que viene aquí que pone fibra salto de índice que sería la que yo os he puesto como multimodo donde es superior el diámetro de la fibra óptica y lo que conseguimos es que tengamos diferentes señales, veis aquí, representadas mediante diferentes colores. 00:06:03

Una puede viajar en línea recta, otra puede viajar rebotando con un ángulo, otra rebotando con otro ángulo. 00:06:29

En el receptor ya habrá que ver que las señales estén sincronizadas con las que ha emitido el emisor. 00:06:36

Precisamente este rebote se produce porque la fibra tiene un índice de refracción diferente a la cubierta y se produce ese rebote. 00:06:46

Cuando la luz cambia de medio puede que salga hacia el exterior y este índice de refracción garantiza que se produzca el rebote y que la luz no salga de ahí. 00:06:56

Por otro lado, este último que es el del medio, sería el degradiente de índice o el índice gradual que es muy parecida a la multimodo. 00:07:08

lo que pasa es que el índice de refracción no es uniforme dentro del núcleo, sino que cambia por capas, de manera que con lo cual garantizamos que en vez de rebotar con un ángulo tan abrupto, 00:07:20

lo que hace es producirse un desvío de la luz más gradual, por eso se llama gradual, ¿vale? 00:07:39

Si lo pintamos un poquito, voy a intentar pintarlo en diferentes líneas, en una fibra óptica multimodo, 00:07:52

este núcleo, voy a pintar también la cubierta, este núcleo sería todo del mismo material, con lo cual ya hemos visto que rebotaría la señal, ¿vale? 00:08:03

En el índice gradual, voy a intentar pintarlo de otro color, tendríamos el núcleo compuesto de diferentes índices de refracción. 00:08:22

De esta forma, una señal que entre por aquí y que incida aquí no rebotará al cambiar en el índice de refracción, no rebotará del todo como ocurría antes, sino que su trayectoria se verá ligeramente modificada hasta el punto de que reinvierta su sentido. 00:08:42

De esta forma lo que hacemos es ir cambiando la trayectoria de los pulsos de luz y que la trayectoria no sea de un rebote total sino que produzca una onda mucho más suave y permita que los haces de luz se garantice que estén en el interior del cable. 00:09:09

La velocidad de la fibra óptica, como nos podemos ya suponer, es muy superior a miles de gigabits por segundo, pero en la práctica suele ser de un gigabit. ¿Por qué? Porque generalmente el cuello de botella, el problema, viene en los dispositivos que tienen que convertir las señales eléctricas a ópticas y al revés, es decir, las tarjetas de red. 00:09:30

estas tarjetas de fibra óptica son las que tienen que convertir los pulsos eléctricos a luz y viceversa 00:10:05

con lo cual pues ahí es donde está el problema 00:10:13

otro inconveniente que ya hemos nombrado es el elevado coste principalmente en el montaje 00:10:19

Y también hay que ser cuidadoso de no doblar demasiado y el cable y las conexiones son más costosas y más complicadas de realizar. 00:10:26

Necesitamos de algún aparato que nos permita crimpar el cable. 00:10:37

Existen tres formas en un principio de unir dos cables de fibra óptica. 00:10:44

Primero utilizando conectores, es decir, poner al final del cable un conector para unir con otro cable. 00:10:49

Este método es el más sencillo, pero tiene pérdidas entre el 10 y el 20%. 00:10:57

También realizando empalmes de forma mecánica, también a través de conectores, 00:11:02

o fundiendo los dos extremos, que normalmente es lo que se hace en las instalaciones, 00:11:09

que tenemos un extremo, tenemos el otro, se meten dentro de una pequeña máquina, 00:11:16

que lo que hace es alinear los extremos, producir una pequeña fuente de calor aquí, 00:11:20

que hace que los dos extremos queden soldados. 00:11:25

Esto generalmente produce atenuación, con lo cual hay que medir que esté bien hecha la soldadura 00:11:29

y que no haya problemas, porque normalmente cuando tenemos el cable, 00:11:35

si se funden los extremos, igual que se funde el núcleo, también se funden las partes exteriores del cable, 00:11:39

con lo cual puede producirse aquí impurezas que atenúen la conexión. 00:11:47

Por eso cuando se hace una unión de cables de fibra óptica siempre se mide mediante una herramienta, mediante una máquina, la atenuación o las impurezas que se han producido ahí para que no hayan pérdidas que puedan perjudicar a la transmisión. 00:11:53

Entre todas las ventajas que ya hemos nombrado podemos destacar el ancho de banda, que es muy grande, la baja atenuación, es decir, se pueden poner repetidores cada 30 km mientras que en cobre aproximadamente es de 5 km con cable coaxial. 00:12:13

Fijaos que esto ahorra un montón de dispositivos. 00:12:33

Tampoco tiene interferencias por ondas electromagnéticas, que ya lo habíamos nombrado. 00:12:39

es delgada y ligera, pesa poco, es muy fina, probablemente hayáis tenido oportunidad de ver este tipo de fibra 00:12:43

y además no tiene fugas y son difíciles de intervenir, evidentemente se pueden intervenir 00:12:52

y más bien se pueden sabotear si se corta el cable, pero es más difícil cortar el cable 00:12:58

y intervenir en el medio, que en el caso de los otros dos tipos de cableado sería más simple. 00:13:04

Bueno, una vez hemos visto ya los diferentes tipos de cables que podemos utilizar, 00:13:17

vamos a ver más componentes que intervienen. 00:13:23

Y evidentemente uno de los principales es el de la tarjeta de red. 00:13:25

¿Qué hace una tarjeta de red? 00:13:29

Muchas veces también se le denomina NIC, Network Interface Card, tarjeta de interfaz de red. 00:13:31

Es la parte que conecta físicamente el ordenador al cableado de red. 00:13:40

Puede venir, en la mayoría de los casos, integrada dentro de la placa base, pero si no, se puede colocar en un slot de expansión de los que ya habíamos visto. 00:13:45

Un PCI, un PCI Express. ¿Cuáles son las acciones que realiza la tarjeta de red? Primero prepara los datos del ordenador para su envío a la red. Ya veremos las capas de protocolos y la tarjeta de red recibirá la información en forma de bits y la tiene que preparar para enviar a través de un medio físico, un medio eléctrico como es el cable de cobre. 00:13:54

envía dichos datos a la red indicando su dirección para distinguirlo de las otras tarjetas de red 00:14:21

y en el caso del último paso dentro de la red local la dirección física o dirección MAC 00:14:28

que está compuesta de 12 dígitos en hexadecimal 00:14:37

también controla el flujo de datos entre el ordenador y el sistema de cableado 00:14:42

pero evidentemente para que los datos que están disponibles para la tarjeta de red, pues esta pueda servirlos al cableado y también recibe los datos de entrada y los traduce en bytes en paralelo que el ordenador pueda recibir y procesar en capas superiores. 00:14:46

¿Qué opciones de configuración tiene normalmente una tarjeta de red? Aunque no son necesarias configurar una tarjeta de red viene identificada mediante una IRQ. En clase ya nombramos un poquito cuando hablábamos de los sistemas operativos en qué consiste la IRQ. 00:15:07

Una IRQ es un número que identifica a un componente hardware que va a interrumpir al procesador. La IRQ significa Interruption Request, petición de interrupción. 00:15:28

Entonces, cuando la tarjeta de red recibe un dato, interrumpe al procesador para identificar que ese dato ha llegado y que está disponible un nuevo dato para ser procesado. 00:15:42

También la dirección de entrada y salida, donde van a estar los datos. 00:15:55

También la memoria, dirección de memoria, donde se van a almacenar las tramas de datos entrantes o salientes. 00:16:01

Y el conector es otro de las posibles configuraciones de la tarjeta, porque no es muy habitual, pero puede haber tarjetas que dispongan de varios conectores. 00:16:08

Normalmente comparten lo que es un RJ45 y un BNC. 00:16:22

El RJ45 que es cuadrado y el BNC que es circular. 00:16:26

Todas estas opciones de configuración, aunque lo sean, no tienen por qué configurarse 00:16:31

porque por lo general el sistema operativo ya lo hace por nosotros. 00:16:36

Dentro del administrador de dispositivos del sistema operativo, 00:16:43

en el caso de que estemos hablando de Microsoft Windows, 00:16:46

podemos encontrar la tarjeta de red y todos estos datos. 00:16:48

Cuando trabajamos con un ordenador que está conectado a una red 00:16:57

hay que conocer diferentes comandos que nos van a resultar útiles 00:17:00

y a través del intérprete de comandos o bien de la shell, en el caso de que estemos hablando de Linux 00:17:06

podemos encontrarnos con diferentes órdenes que ya digo que nos van a ser de utilidad. 00:17:12

Si estamos hablando de Windows, la primera orden es IPConfig. IPConfig muestra todos los parámetros de configuración de la tarjeta de red. En el caso de que pongamos el modificador barra A, nos va a mostrar todos los parámetros de configuración ampliados. 00:17:18

Ahora veremos qué información nos muestra. Por otro lado tenemos otra orden que se llama getMac que lo que hace es mostrarnos información respecto a la tarjeta, a la dirección física de la tarjeta denominada MAC. Ahora lo veremos también. 00:17:37

En el caso de Linux tenemos tres órdenes que nos van a resultar útiles. La primera de ellas es ifconfig que es muy similar a ipconfig. En el caso de Windows le han llamado ipconfig por el protocolo IP supongo y aquí en Linux le llamaron ifconfig por interface, interface config. 00:17:55

También tiene un modificador, en este caso en vez de barra A es menos A, que nos permite mostrar toda la información detallada. 00:18:16

También tenemos otra configuración, otra orden que es IP Address Show, que nos muestra información respecto a la Mac. 00:18:24

Y por último un comando que ya lo habíamos visto en clase que se llama LSHW, que muestra un listado de todos los componentes hardware del equipo. 00:18:33

List hardware. 00:18:42

En él podemos observar parámetros de configuración de todos los dispositivos incluyendo la tarjeta de red que habíamos nombrado antes. 00:18:43

Vamos a echar un vistazo, si yo abro un CMD y ahora estoy en Windows, estoy en una máquina virtual y escribo la palabra ipconfig, veremos que nos muestra la configuración de red. 00:18:53

En este caso el adaptador de red Ethernet que nos ha asignado una dirección IP versión 4 es la 10.0.2.15, realmente esta dirección es de clase A pero a través de la máscara de subred la está tratando como una red clase C y nos pone una puerta de enlace predeterminada. 00:19:08

Esta configuración TCPIP no es real porque yo en mi caso estoy trabajando con una máquina virtual que está utilizando la tarjeta real para transmitir y esta es la forma que tiene VirtualBox de configurar TCPIP. 00:19:31

Si yo quisiera poder configurar manualmente esta configuración de protocolo TCP IP tendría que poner, si recordáis, en la configuración adaptador puente en la tarjeta de red en vez de NAT, que es lo que tengo ahora. 00:19:46

Bueno, esto ya comentamos alguna cosa, pero bueno, no tiene mayor relevancia. 00:20:07

Por otro lado puedo poner ipconfig barra a que nos va a mostrar, bueno es barra all en realidad, ipconfig, me estoy dando cuenta que es barra all, que nos va a mostrar información más detallada. 00:20:10

Por ejemplo, nos va a dar información no sólo de la dirección IP versión 4 que estoy utilizando, sino de si estoy utilizando un servidor de HCP y si estoy utilizando servidores DNS, ¿vale? 00:20:25

Y también la dirección física, que es esta 080027934F2D. Esta sería la dirección lógica, la 10.0.2.15, que sería la dirección IP y la dirección física sería lo que se denomina dirección MAC. 00:20:41

Ya veremos un poquito que una tarjeta de red va a tener siempre una dirección física MAC que viene de fábrica, que está expresada en esa decimal y que la identifica. 00:21:01

De hecho, los seis primeros dígitos en hexadecimal, es decir, hasta aquí, identifican al fabricante de la tarjeta de red y los otros seis dígitos restantes, hasta 12 en hexadecimal, es un número de serie. 00:21:11

Por lo tanto, todos los fabricantes de red van a tener los seis primeros dígitos de hexadecimal iguales. 00:21:31

Si es Office Link, si es Realtec, si es el fabricante que sea. La dirección IP ya no es una configuración en este caso que no viene de fábrica sino que establece el usuario y que es más flexible y que permite identificar la red a la que pertenece el equipo. 00:21:44

Por otro lado, también hemos dicho que tenemos GetMAC, que nos proporciona, en este caso, la dirección MAC, que es esta primera de mi tarjeta de red. 00:22:05

Insisto en que esta dirección MAC y esta dirección IP son virtuales, porque estoy trabajando con VirtualBox. 00:22:24

En Linux si queréis lo probáis, en clase ya le echaremos un vistazo porque los comandos son muy similares y funcionan de manera muy sencilla. 00:22:31

Subido por:: Guillermo S.
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Fecha:: 15 de enero de 2021 - 12:56
Visibilidad:: Clave
Centro:: IES REY FERNANDO VI
Duración:: 22′ 48″
Relación de aspecto:: 5:4 Es el estándar al cual pertenece la resolución 1280x1024, usado en pantallas de 17". Este estándar también es un rectángulo.
Resolución:: 896x714 píxeles
Tamaño:: 40.12 MBytes