sábado, 7 de septiembre de 2013
¿QUÉ ES UNA TOPOLOGÍA Y QUÉ TIPOS DE TOPOLOGÍAS EXISTEN?
¿QUÉ
ES UNA TOPOLOGÍA Y QUÉ TIPOS DE TOPOLOGÍAS EXISTEN?
La
topología de red representa
un conjunto de ordenadores comunicados entre sí para el intercambio de
información, donde cada uno se denomina nodo. Las topologías pueden ser físicas
o lógicas. Las topologías físicas: consiste en la configuración o disposición
del cableado y equipos de comunicación. Las topologías lógicas: se definen cómo
los datos que fluyen a través de la red. A continuación, se definen las
posibles “figuras” que adoptan este tipo de sistemas:
TOPOLOGÍA EN
BUS
Esta
topología permite que todas las estaciones reciban la información que
se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste
en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los
elementos de una red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el
cual recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como
Local Talk pueden utilizar esta topología. El bus es pasivo, no se
produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una
red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vaya a
chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre,
cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después
intenta retransmitir la información.
Desventajas: Al existir un solo
canal de comunicación entre las estaciones de la red, si falla el canal o una
estación, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven
este problema poniendo un bus paralelo alternativo, para casos de fallos o
usando algoritmos para aislar las componentes defectuosas.
Existen
dos mecanismos para la resolución de conflictos en la transmisión de datos:
ü CSMA/CD: Son redes con
escucha de colisiones. Todas las estaciones son consideradas igual, por ello
compiten por el uso del canal, cada vez que una de ellas desea transmitir debe
escuchar el canal, si alguien está transmitiendo espera a que termine, caso
contrario transmite y se queda escuchando posibles colisiones, en este último
espera un intervalo de tiempo y reintenta nuevamente.
ü Token Bus: Se usa un token (una trama de datos) que pasa
de estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico.
Cuando una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para
transmitir o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a
otra estación, previamente designada. Las otras estaciones no pueden transmitir
sin el token, sólo pueden escuchar y esperar su turno. Esto soluciona el problema
de colisiones que tiene el mecanismo anterior.
TOPOLOGÍA DE
ANILLO
Topología de red en la que las
estaciones se conectan formando un anillo. Cada estación está conectada a la
siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un
receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a
la siguiente estación.
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.
Cabe mencionar que si algún nodo de
la red deja de funcionar, la comunicación en todo el anillo se pierde.
En un anillo doble, dos anillos
permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea
redundancia (tolerancia a fallos), lo que significa que si uno de los anillos
falla, los datos pueden transmitirse por el otro.
TOPOLOGÍA DE
ESTRELLA
La
topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian todos los
enlaces hacia los demás nodos. Por el nodo central, generalmente ocupado por un
hub, pasa toda la información que circula por la red. La ventaja principal es
que permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente.
La desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la red se
desconecta.
El concepto de una red StarLAN es el mismo de una red Arcnet
o la red tipo estrella de Novell con las siguientes características:
Ø Se comparten los periféricos instalados en el servidor.
Ø La conexión se hace a través de un Distribuidor Central de 12 puertos cada uno, y tiene interconexión con otros.
Ø Distribuidores Centrales a fin de poder conectar hasta 3 niveles de ellos.
Ø El servidor de la red puede ser una computadora basada, o una mini 3000 ó
micro XE de Hewlette-Packard.
Ø Tiene posibilidad de conexión con otras computadoras.
Ø Para conectar una red tipo estrella, existen reglas en función al manejo
mismo del distribuidor Central, el cual se encarga de hacer la comunicación
entre las estaciones de trabajo y el servidor seleccionado.
Esta configuración presenta una
buena flexibilidad a la hora de incrementar el número de equipos; además, la
caída de uno de los ordenadores periféricos no repercute en el comportamiento
general de la red. Sin embargo, si el fallo se produce en el ordenador central,
el resultado afecta a todas las estaciones. El diagnóstico de problemas en la
red es simple, debido a que todos los ordenadores están conectados a un equipo
central.
TOPOLOGÍA EN
ARBOL
La
topología en árbol es una variante de la de estrella. Como en la estrella, los
nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el
tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan
directamente al concentrador central.
La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a
su vez, se conecta al concentrador central. El controlador central del árbol es
un concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir,
un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de
retransmitidos. La topología de árbol combina características de la topología
de estrella con la BUS. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas
a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.
VENTAJAS:
ü El Hub central al
retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la
que puede viajar la señal.
ü Permite conectar más
dispositivos.
ü Permite priorizar las
comunicaciones de distintas computadoras.
ü Se permite conectar
más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.
ü Permite priorizar y
aislar las comunicaciones de distintas computadoras.
ü Cableado punto a
punto para segmentos individuales.
ü Soportado por
multitud de vendedores de software y de hardware.
DESVENTAJAS:
ü Se requiere más
cable.
ü La medida de cada
segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.
ü Si se viene abajo el
segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.
ü Es más difícil su
configuración.
En
cambio, un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch,
desde el que se ramifican los demás nodos. El enlace troncal es un cable con
varias capas de ramificaciones, y el flujo de información es jerárquico. Conectado
en el otro extremo al enlace troncal generalmente se encuentra un host
servidor.
TOPOLOGÍA DE
MALLA
La topología
en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los
nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por
diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede
existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.
Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores. Una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales físicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada/salida (E/S).
FUNCIONAMIENTO
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 está conectada a un servidor que le manda
otros computadores la información. Una red de malla extiende con eficacia una
red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.
VENTAJAS:
Ø Es posible llevar los
mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.
Ø No puede existir
absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.
Ø Cada servidor tiene
sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.
Ø Si falla un cable el
otro se hará cargo del tráfico.
Ø No requiere un nodo o
servidor central lo que reduce el mantenimiento.
Ø Si un nodo desaparece
o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.
DESVENTAJAS:
ü Esta red es costosa
de instalar ya que requiere de mucho cable.
TOPOLOGÍA DE
RED CELULAR
Está
compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un
nodo individual en el centro. La topología celular es un área geográfica
dividida en regiones (celdas) para los fines de la tecnología inalámbrica. En
esta tecnología no existen enlaces físicos; sólo hay ondas electromagnéticas.
La ventaja
obvia de una topología celular (inalámbrica) es que no existe ningún medio
tangible aparte de la atmósfera terrestre o el del vacío del espacio exterior
(y los satélites). Las desventajas son que las señales se encuentran presentes
en cualquier lugar de la celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y
violaciones de seguridad. Como norma, las topologías basadas en celdas se
integran con otras topologías, ya sea que usen la atmósfera o los satélites.
MANUAL DE USO PACKET TRACER 5
Manual de uso
Packet Tracer
Packet Tracer
Laboratorio de Redes, Sistemas Operativos y Telematica
Abimelec Reyes Castañeda
2013
Indice
Introducción……………………………………………………………………………….. 3
Objetivos…………………………………………………………………………………….. 3
Primeros Pasos……………………………………………………………………………. 4
Posicionamiento de los Dispositivos…………………………………………….. 9
Despliegue de Información de Dispositivos………………………………….. 10
Configurando un PC…………………………………………………………………….. 11
Configurando un Switch………………………………………………………………. 12
Configurando un Router………………………………………………………………. 15
Notas Importantes………………………………………………………………………… 17
Introducción
Este manual trata de dar un mejor entendimiento de la herramienta de simulación de
redes diseñada por
Cisco, y así poder establecer las funcionalidades básicas, generales y
avanzadas. Packet Tracer permite diseñar redes de computadores, sin la necesidad de tener dispositivos de hardware o software adicionales a la máquina en la que está
instalado. Entrega funcionalidades de configuración real en el IOS que provee Cisco, lo
cual agrega un gran valor, pues el programa dispone de interfaces de hardware genéricas
y específicas de dicha empresa. Lo anterior permite al
usuario
no necesitar
tener dos computadores,
routers, interfaces, cables, etc, para saber el comportamiento físico y real de una red, a la vez muchos paquetes de configuración de routers y switches utilizando
una
versión parecida
a
la que
provee IOS,
por
lo que
solamente se
requiere el conocimiento de las variantes existentes.
Una vez modeladas las topologías de red deseadas, hay que seguir únicamente lo pasos
sistemáticos que se realizaron en la herramienta, para poder hacer
funcionar la red designada en el laboratorio. Esta es una gran ventaja, pues no se necesita tener el espacio físico y todas las computadoras para saber si funciona la red.
Cabe mencionar que éste no es manual sobre redes de computadores en general, es decir,
el alumno previamente tiene que tener nociones básicas sobre protocolos de red,
enrutamiento,
direccionamiento IP, entre otras cosas. De igual forma se proporciona una
pequeña ayuda acerca de las configuraciones
que utilizará ésta herramienta, es decir
fuera de las simulaciones de red.
Objetivos
· Aprender a configurar redes de computadores de forma
teórica.
· Utilizar la
herramienta
Packet
Tracer
5,
para el posterior desarrollo de
las experiencias en el laboratorio.
· Utilizar comandos de consola de IOS,
interfaces gráficas para la configuración.
· Disposición de configuraciones reales de computadores a pequeña y gran escala.
Primeros
Pasos
En esta primera fase se hablará de la interfaz que tiene la herramienta con los usuarios.
Esta como otras herramientas dispone de sus menús principales,
entre los cuales están
FILE, OPTIONES y HELP, además de contar
con una barra de uso rápido que contiene las opciones de nuevo escenario (NEW), abrir un escenario (OPEN),
guardar cambios en un
escenario (SAVE), imprimir un escenario (PRINT) y un asistente de actividades (ACTIVITY
WIZARD).
En el menú FILE, se encuentran las opciones descritas en la barra de uso rápido, con la única diferencia que aparece la opción de guardar como (SAVE AS).
En el
menú OPTIONS, se encuentra la opción PREFERENCES, que
maneja la personalización de la herramienta, Packet
Tracer.
Al seleccionar esta opción se despliega un cuadro de dialogo, el cual dispone de
4 pestañas, una de
las cuales tiene el titulo INTERFACE en donde se puede habilitar o deshabilitar las opciones de Animación, Sonido y Etiquetas. Además de seleccionar el idioma que dispone la herramienta.
La otra,
con el titulo
ADMINISTRATIVE provee opciones adicionales de administración. Entre las cuales dispone de un password y su confirmación
para futuras entradas a la
herramienta, al
igual que la habilitación y deshabilitación de éste. También da la opción de
agregar o remover distintos
fondos.
Una forma esencial
de
agregar información relativa a la red que se ha de construir, está disponible en el cuadro de información, en la parte derecha de la barra de acceso rápido. El
circulo
color azul muestra el
cuadro donde se agrega la información. El circulo
color rojo muestra la ubicación del botón que activa esta opción de agregar una descripción.
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.
1.
2.
|
Selección de
dispositivos y conexiones,
no selecciona
conexiones wireless.
Movimiento de Rejilla, moviliza los dispositivos alrededor del área de |
||
trabajo.
|
|||
3.
|
Notas, permite agregar notas que enriquecen de conocimiento, del área de trabajo.
|
||
4.
|
Eliminar,
permite eliminar cualquier
dispositivo, conexión (excepto
wireless) y notas.
|
||
5.
|
Inspector, permite visualizar
la tabla
correspondiente
al dispositivo seleccionado,
ntre ellas ARP, MAC y ROUTER. |
||
6.
|
Mensaje Simple
UDP, permite crear
paquete
del tipo
ICMP
entre dispositivos.
En la parte inferior izquierda,
aparecen una serie de dispositivos que pueden ser agregados. Por ejemplo, se selecciona el router, a la par aparece una serie de routers, entre ellos
destacan los específicos
de
CISCO y un genérico.
Las conexiones tienen todas las conocidas, desde automáticas,
que
detectan el tipo
correcto entre dispositivos,
hasta punto a punto (Cooper Straight - through), cruzadas
(Cooper Cross - over), consola (console),
fibra óptica (fiber),
teléfono
(telephone),
Serial
DCE
y Serial DTE. Entre los últimos por mencionar se tiene a
los
dispositivos que van
conectados
entre sí, es decir pc’s, servidores, impresoras, siendo genéricas todas estas.
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 dispos itivos, 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.
Posicionamiento de los Dispositivos
Como se menciono anteriormente,
para poder agregar
un dispositivo, tal
como un router,
switch, computador, etc.;
es necesario únicamente dar
un
clic simple sobre el que
deseamos y colocarlo en el área de trabajo. Notaremos que al
dar
un clic sobre el
dispositivo el cursor cambia de una flecha a un signo más Si deseamos
colocar más de un
dispositivo del mismo tipo,
la
tarea puede volverse tediosa, pero para ello únicamente debe presionar la tecla CTRL antes de seleccionar el dispositivo, notará que ahora el cursor permanece con el signo más, después de agregar el primero. En ese momento se podrá agregar cuantos dispositivos se desee. Para terminar pulse la tecla ESC, o bien dando un clic sobre el botón
del
dispositivo que selecciono. El botón debe estar
de
la siguiente forma con una diagonal invertida de fondo. La siguiente
ilustración muestra
como agregar un router, de forma individual y
en forma conjunta.
Después de agregar
el primer router genérico,
el cursor cambia a una flecha y el botón
seleccionado
se coloca con la figura del router. Esto se muestra en la siguiente ilustración.
Ahora si se agregan los dispositivos, en este caso routers, el cursor queda en forma de signo más y el botón con una diagonal invertida en forma indeterminada, hasta que
oprimamos el mismo botón que seleccionamos para agregar el dispositivo o pulsando la tecla ESC.
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