Tecnología

IES Pedro de Valdivia

 

 

Conceptos básicos de Internet.

El Internet, es conocido y amado por todos (excepto para los desesperados padres que escuchan el " ya me quito del tuenti" de sus hijos ).Internet Es el área de mayor crecimiento en tecnología en este momento.

Internet es una red internacional de computadoras

Internet es básicamente una red muy  extensa  de ordenadores conectados (WAN). Originalmente fue desarrollado por la agencia de defensa de los  EE.UU  para mejorar la comunicación entre sus equipos militares.

Si un cable se corta, la información será tomar otro camino.

 Desde entonces ha crecido hasta convertirse en lo que todos conocemos hoy en día.

Cliente y servidor.


La finalidad de  toda red informática es la de  compartir recursos.  Para ello es necesario que un equipo actue como demandante de información y otro como generador de la misma
•Un equipo trabaja como servidor cuando ofrece  un servicio. Cuando solicitamos conexión a Internet, nos conectamos con el servidor de Telefónica que nos permite obtener la información de la red.

En casa, si queremos que un equipo  actúe como servidor  hay que configurarlo  para que se permita  compartir archivos y carpetas, impresoras,  conexión a Internet, etc

•Un equipo se dice que  es cliente cuando aprovecha el servicio ofrecido por el servidor.
 

Para conectarse es necesario hardware y software especiales

1 .- La mayoría de las personas acceder a Internet mediante un PC conectado a una línea telefónica normal. Las computadoras están conectados a la  línea telefónica a través  de un router. El router recibe los datos del ordenador y los manda a otro ordenador de la empresa que nos facilita el acceso a Internet (ISP)

2 .-  Toda la información enviada desde el PC se realiza a través del ISP que recibe la solicitud de nuestro pc y la manda al servidor que contiene la información. (ejemplo, solicito pagina de hoy.es , el isp recibe la solicitud, el isp lo manda al servidor donde esta alojado la página de hoy.es  y una vez recibida, el proceso se repite en sentido inverso )

 3 .- Para que las tareas de solicitar información y mostrarla en la pantalla , se usa el navegador web, tipo Firefox, explore, opera, etc. Estos programas a veces se necesitan plugins - pequeños programas - antes de que puedan desempeñar ciertos tipos de archivos multimedia, como videos, por ejemplo.

La velocidad de acceso depende de tres factores

La velocidad de una conexión a Internet se mide en megabits por segundo - Mbps (es decir, la cantidad de datos transferidos por segundo). Tres cosas determinan la velocidad de acceso:

1) La Velocidad del router. Los que tenemos en casa suelen permitir conexiones de 10 Mb.  Ahora con las nuevas tecnologías esta velocidad está subiendo hasta los 100 Mbits por segundo.
2) La línea telefónica: En algunos casos, la línea entre el hogar y el servidor de ISP es un cable de cobre  por lo que los datos  no viajan muy rápidos. En las grandes ciudades como Madrid o Barcelona, ​​que utilizan fibra óptica para que la línea permite que los datos "se mueven más rápido". En pequeñas ciudades ya se están instalando debido a las ventajas que luego veremos

3) Distancia entre la central telefónica y el hogar. No es lo mismo vivir al lado de la central de telefónica que vivir en el campo. La distancia hace que algunos datos se pierdan por el camino debido interferencias que ocurren en el camino. Esto ocurre en el par de cobre, sin embargo la fibra óptica no tiene este problema
4) El volumen de tráfico: Cuanta más usuarios haya conectados a  Internet, más lenta es la velocidad de acceso. En España, los lunes son terribles para el tráfico de Internet !

 Tipos de redes de ordenadores.  En base a su extensión


 

  Si nos fijamos en lo grande que pueden ser, las redes se clasifican en

Redes LAN ( Local Area Network ). Son redes de ámbito doméstico. Las que tenemos casi todos en casa
Redes MAN ( Metropolitan Area Network ). Son redes que se extienden a nivel de la ciudad, por ejemplo la que puede tener un ayuntaminto pequeño que ofrezca servicios de Internet a sus ciudadanos.
Redes WAN ( Wide Area Network ). Es la más extensa de todas y el más claro ejemplo es Internet.

 Tipos de redes de ordenadores.  En base a su conexión

  Si ahora tenemos en cuenta la forma de transmitir los datos,  las redes se clasifican en

Redes  de Cable . Son redes  cuya conexión de los equipos se realiza por un cable de cobre o fibra óptica
Redes WIFI y 3G . En este caso, las ondas de alta frecuencia conectan los dispositivos. Tienen protocolos de seguridad para evitar que la conexión sea accesible por terceros

 

 
 Redes de cables
cable red fibra optica
tarjeta de redEstá formado por 4 pares de cobre por el que circulan los datos dentro de la red. Se conectan con la clavija RJ45

Ventajas: Económico, fácil de instalar y seguro

Inconvenientes: Problemas de ruidos ( señales externas que perturben la señal ), no puede extenderse mas de 100 metros y límite en el ancho de banda

Sobre un hilo de fibra se puede transmitir millones de datos por segundo (100MBits ) lo que la hace idónea para servicios multimedia.

Es muy segura y no le afectan las perturbaciones externas

Es mas cara que el cobre y tan segura como este

 
 Redes wifi
 

módem router wifiA la izquierda, un router con WIFI. A veces tienen dos antenas, usando una para recibir datos y otra para mandarlos.

Ventajas:  Más económico que el cable, muy  fácil de instalar y evita obras en la vivienda

Inconvenientes: El router WIFI no debe estar muy lejos de los equipos ( si hay muros entre ellos, la señal vá perdiendo potencia )

La seguridad no es buena porque aunque tengan sistemas de seguridad WEP o WAP, suelen ser vulnerables a ataques.

Un sistema para aumentar la protección es por el filtro MAC.

La dirección MAC  (de media access control ) o dirección física  es un identificador que corresponde de forma única a un dispositivo de red. Suelen tener la forma 00:56:98:A2:C7:5D , o sea viene en grupo de 6 parejas exadecimales  ( desde el 0 hasta la F )

Si nuestra tarjeta WIFI tiene esta MAC  y configuramos en el router que solo esta MAC tiene servicio, el router solo se va a comunicar con la tarjeta WIFI de nuestro ordenador

 
 Modem 3G
 

módem 3gA la izquierda se representa un modem 3G encargado de conectar un equipo con la red 3G de la empresa de telefonía móvil

Se conecta por el puerto USB y hay que introducir la tarjeta SIM para establecer la conexión.

Ventajas:  Movilidad total  ( ver cobertura ). Velocidades de conexión en aumento con precios cada vez menores. Muy  fácil de instalar porque suele venir con un software en el mismo dispositivo

Inconvenientes:

  1. Cobertura limitada. Dependiendo de la zona,  la velocidad puede disminuir drásticamente.
  2. Baja velocidad si el portátil está en movimiento  ( viajes en coche ).
  3. No orientado a descarga.  Por ahora, estos servicios están mas orientados a consultas de páginas, ver  que a la descarga de datos, ya que suelen poner un límite de descarga de 1 a 5 GB al mes ( a fecha de hoy )
  4.  Elevada * latencia respecto al ADSL. La latencia puede ser determinante para  aplicaciones como  juegos en línea.
  5.  Elevada Tasa de Absorción Específica (SAR). SAR  es  una medida de la potencia máxima con que un campo electromagnético  es absorbido por el tejido vivo. Es conveniente alejar el "pincho" del ordenador y usar el cable que suele venir en el KIT
    * Se denomina latencia a la suma de retardos temporales dentro de una red

 

 

Ampliamos nuestra red

tarjeta de redLa red más básica es el router conectado a la tarjeta de red red  ( a la izquierda ) . Esto está bien, pero que pasa si necesitamos ampliar nuestra red.

Los router suelen traer 4 puertos y por tanto tenemos hasta 4 dispositivos mas para conectar, aparte de los que se conecten por WIFI.

En las empresas e instituciones es necesario disponer de redes locales que puedan conectar varios equipos. Para ello se requieren alguno de los componentes que vamos a ver

 

 
 Ampliando la red
concentrador de 4 puertos conmutador
Un hub   o concentrador  permite ampliar la red del sistema.  La forma de trabajar es la siguiente:

Dicho dispositivo recibe una señal del ordenador y la manda repetida por  los  puertos que tiene.

Cuando la recibe hace lo mismo, o sea introduce por en un solo puerto ( el que va al equipo principal ) toda la información de los puertos de salida, algo así como concentrar en un solo cable lo que recibe de 4, de ahí el nombre de concentrador

En el caso del switch o  Conmutador, la función es  muy similar al hub, pero este va un poco más allá, actuando de forma que  la señal no se repite por todos los cables sino solo por los interesados.

Ejemplo: Si desde un ordenador  (B23 )  se solicita un servicio al conmutador, este lo recibe y lo manda al ordenador principal. El ordenador principal manda la información al Conmutador y éste solo lo envía por el puerto B23 para que lo reciba ese ordenador.

Ventaja del uso de las redes:

 1) periféricos tales como impresoras se pueden compartir entre varios usuarios.

2) Los terminales son mas baratos

3) El software puede ser compartido entre los diferentes usuarios

4) La comunicación a través de la red es más barato y rápido

Desventajas del uso de redes

1) El cableado puede ser costoso de instalar y sustituir

2) Un error en el servidor evitará que toda la red de trabajo se caiga.

3) Las medidas de seguridad son necesarias para restringir el acceso a la red.

Topología de las redes

1º Topología de estrella

topologia estrellaA la hora de conectar varios terminales, una de las topología mas populares es la  red en estrella, donde  las estaciones están conectadas a un punto central. Todos los datos van a pasar necesariamente a través del punto central.
Se suele utilizar  para redes locales.

El nodo central  se suele posicionar el  conmutador , por el que pasan todos los paquetes de usuarios.

 

 

topologia bus1º Topología de bus

Esta red tienen un único canal de comunicaciones para los datos (denominado bus) al cual se conectan las estaciones de trabajo. Todos  los dispositivos comparten al misma línea para comunicarse entre sí.

Tiene la ventaja de su Simplicidad en la arquitectura. Sin embargo, todos los  equipos dependen  de la calidad de la señal. Si el cable se rompe, todos los equipos que están detrás del servidor se quedan sin conexión, además de ser una red que ocupa mucho espacio.
 


TCP/IP

Divide  y vencerás. Esta es la filosofía de  Internet. Si  quieres  enviar alguna información de un lugar en el mundo de otra muy lejos, ¿cuál es la mejor manera?
Si envía toda la información a lo largo de un solo camino, ¿qué pasará si una parte se pierde? Vamos a tener que empezar de nuevo ...

Si quiero mandar la torre Eifel desde París a Nueva York, la puedo mandar en un barco y listo. Si el barco pasa por el triangulo de las bermudas, ya sabemos que los extraterrestres no la van a quitar...  Uff que problema mon amie...

Pero podemos hacer otra cosa. Desmontamos la torre y la mandamos en diferentes barcos por todo el mundo y por diversas rutas. Si al final, el barco de las bermudas desaparece, perderemos algún tornillo que otro. ( ¿ Para qué querrán los extraterrestres un tornillo ?

La solución es que al llegar a Nueva York y ver que falta un tornillo, le mandamos uno nuevo y listo

Así funciona Internet, troceando la información y mandándolo por lugares diferentes. Para ello se usa  el protocolo TCP / IP o (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).

Si  estamos  delante de nuestro equipo  ( cliente )  e iniciamos  el navegador (un programa cliente) solicitando  información, por ejemplo, su página web  de deportes que se encuentra en cliente-servidorun equipo remoto (un servidor),  damos lugar a  interacción cliente-servidor . Así, el navegador solicita la información a nuestro ISP y éste localiza donde está el servidor  de la página web.

El servidor comprueba su solicitud y trata de localizar el archivo HTML en su disco duro. Una vez localizado, el servidor envía la información al ISP y éste a nuestro PC.

Para hacer esto posible, es necesario "hablar el mismo idioma", esto es el  TCP / IP.

El servidor se puede encontrar miles de kilómetros de su lugar de trabajo.

 TCP / IP es necesario para transferir archivos o datos de un ordenador a otro y reúne todos los criterios para que dos máquinas puedan comunicarse. Normalmente, el cliente es el navegador (Firefox, Opera, explorar) y el servidor es un programa que se ejecuta en un equipo remoto.

El equipo que tiene el programa cliente se llama la máquina del cliente y el equipo que tiene el programa de servicio que se llama la máquina del servidor

puzlle comparasion

 

-> Vamos a poner un nuevo ejemplo con la intención de simplificar el proceso

Si tengo una pieza del rompecabezas 10000 y quiero enviar a Tokio, mi amigo TCP empaqueta  todo en varios sobres, así que probablemente necesitará unos 325 sellos. Ahora mi amigo IP llevará a todos ellos a  agencias de transporte como UPS, SEUR,  la oficina de correos, etc . Cada empresa tiene sus propias rutas por lo que cada sobre deberá tomar un camino diferente de mi casa a Tokio. カルロス (así se llama mi amigo en Tokio) tiene otro amigo IP que recoger todos los sobres, a continuación, se entrega a otro  amigo japonés TCP  que va a  construir  el puzzle según las instrucciones.

Esto está muy simplificado pero esta es la idea.

  • • TCP / IP es un programa de dos capas. TCP (capa superior), dirige la organización de un archivo en paquetes más pequeños (piezas del rompecabezas) que se transmiten a través de la red y recibidos por una capa TCP (en el servidor) que vuelve a ensamblar los paquetes en el archivo principal. La capa inferior, IP, se encarga de la parte de dirección de cada paquete (agencias de transporte) para que llegue al destino correcto. Cada equipo de puerta de enlace (situados por toda  la red) comprueba esta dirección para ver a donde enviar el archivo (un mensaje, foto, video, mp3, etc) . Si es para él, se lo queda. Si no, lo reenvía a otra puerta de enlace  próximo al destino final. Todos al llegar al destino, será encajados en el destino (el servidor).
  • • Oh, me olvidé de mencionar algo. Tengo una dirección postal en Villanueva y mi amigo en Japón tiene una dirección postal en Tokio, por lo que se identifican en la red postal. Al igual que en la comparación, cada máquina de  Internet tiene un número único de identificación. Se le llama dirección IP  y tienen la forma: 215.56.55.154
    • IP-> protocolo IP  no es lo mismo que  dirección IP, aunque el protocolo se basa en las direcciones
    • Todos sabemos que las máquinas trabajan con 0 y 1 (¿Te acuerdas de la Matrix?). Así que la ip está en código binario:
    • 215.56.55.154 == 11010111.00111000.00110111.10011010
    • Si  tenemos en cuenta que cada grupo de números puede llegar hasta el 256, tenemos que el número de direcciones posible es
  • 256 Elevado a la 4ª = 4294967296 direcciones posibles

  •  Más de 4 mil millones.  ¿Crees  que 4300 millones IPs son suficientes?.  Si se suman todas las máquinas conectadas a Internet, los usuarios, sitios web, fax, sistemas de control, sistemas de telecomunicaciones, móviles wifi, etc, probablemente, 4,3 mil millones no es mucho, pero  esto no es del todo cierto
  • Nuestro IES  tiene cerca de 300 computadoras, pero no  tiene 300 Ips. Si un alumno se encuentre navegando en Internet, su solicitud se envía al  módem-router que cambia la IP de ese ordenador por la  IP externa que sale del centro. Luego, una vez que el módem recibe la información de ese ordenador, cambia la IP externa por la IP interna  de ese ordenador y la información se envía al alumno.  Ver la siguiente figura
    IP interna y externa
     

Por tanto ya hemos visto dos tipos de IP que son

IP Privada, son las direcciones propia de nuestros equipos dentro de la red

IP Pública es la dirección IP que sale de la red local a Internet
 

Máscara de subred

Mediante la máscara de red, el ordenador ( por medio del router...)  va a saber si   tiene que mandar  los datos dentro o fuera de nuestra  red.

Ejemplo:  si  nuestro  router tiene  asignada la dirección IP 192.168.1.1  ( como casi siempre ocurre ) con  máscara de red 255.255.255.0, se considera que  toda la información  enviada a una  IP que empiece por 192.168.1 va dirigida a la red local. Si el inicio de la Ip es diferente,  va  para afuera ( la misma Internet u otra red local ).
En el caso de una súper-red con muchas IP asignadas, supongamos que su rango varía desde la 20.0.0.0 hasta la 20.255.255.255. En este caso, la  máscara de red sería: 255.0.0.0.

Como una máscara consiste en una seguidilla de unos consecutivos, y luego ceros (si los hay), los números permitidos para representar la secuencia sonlos siguientes: 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254 y 255.  

DNS

Cada equipo tiene su propia dirección IP  y los dominios como www.tecnologia-informatica.es están alojados en servidores con su IP. En el navegador escribimos el dominio y no la IP. ¿ Que ocurre entonces ? . ¿ Como se sabe que un dominio esta en una determinada IP ?. ¿ Que pasa si quiero cambiar de servidor y quiero que mi dominio se aloje en otra empresa ?

La respuesta a estas preguntas está en el servidor DNS. No son mas que ordenadores repartidos por todo el mundo que traducen texto a Ip, de forma que www.tecnologia-informatica.es  lo traduce a la IP 87.98.231.19

- ¿Cómo saber la IP ? . -> En inicio , escribir  cmd. Se abre la consola ( pequeña pantalla negra ) y escribir ping y el nombre de dominio, en este caso ping www.tecnologia-informatica.es

En la siguiente pantalla se muestra la ventana con el ping a la web de youtube

cmd ping

A la pregunta, ¿ qué pasa si cambio de empresa y me llevo mi dominio a otro sitio ?. En este caso, se realiza la transferencia del dominio por parte de la nueva empresa y ésta a su vez hace la propagación del dominio, o sea, manda una orden a todos los servidores DNS para que se tenga en cuenta la nueva IP del dominio. Ya no será 87.98.231.19 sino la IP del servidor de la nueva empresa. Este proceso suele tardar de 24 a 48 horas
 

 

 

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