1. Redes de Computadoras

Bienvenida

Estimados estudiantes sean bienvenidos al curso de "Redes de Computadoras" donde podrás adquirir los conocimientos y la práctica necesaria para la configuración de redes empresariales.

Introducción

(CC0)

El uso de redes de computadoras es cada vez más común e indispensable debido al crecimiento del uso de las tecnologías de la comunicación para la industria. Las redes han evolucionado a través del tiempo debido a la eficiencia en el manejo de estándares, por lo que ahora es posible la transmisión de datos de alta velocidad con amplio ancho de banda. No obstante, la principal desventaja de las redes son las vulnerabilidades y ataques que pueden evitarse haciendo un diseño adecuado y eficiente de la red de acuerdo con las necesidades de las empresas.

Presentación

Nombre del curso: Redes de computadoras

Unidad: Fundamentos de redes de computadoras

Temas: conceptos básicos, modelo OSI y TCP/IP, Ethernet

Datos del profesor

Metadatos Profr. y REA: Dra. Ana Luisa Ballinas Hernández
Perfil: Ingeniería
Orcid: 0000-0003-1376-837X
Nombre del REA: Fundamentos de redes de computadoras

Unidad 1. Fundamentos de redes de computadoras

Descripción de la unidad

Recurso multimedia

En el siguiente audio podrás encontrar una introducción a los conceptos que estudiarás en la Unidad 1:

Audio

1.1 Conceptos básicos

Diagnóstico

El objetivo de esta sección es identificar los conceptos y componentes básicos de las redes de computadoras para comprender los fundamentos de la configuración y administración de redes. Una Red es un conjunto de computadoras interconectadas entre si mediante cable o por otros medios inalámbricos.

Pregunta detonadora

Contesta las siguientes preguntas y discútelas con tus compañeros:

¿Por qué es tan importante el uso de las redes de computadoras en las actividades diarias de una organización?

¿Qué factores han contribuido a la evolución de las redes de computadoras?

Tiempo estimado: 15 min

Información

Conceptos básicos de Redes de Computadoras

Conceptos básicos

Lectura facilitada

Una Red es un conjunto de computadoras interconectadas entre si mediante cable o por otros medios inalámbricos.
Forman un conjunto de dispositivos (HOST) que se interconectan entre si con el objetivo de intercambiar información o recursos.

Elementos de una red:

•Reglas: conjunto estándares
•Medio: pueden ser medios inalámbricos o por cable
•Mensajes: es el contenido que se envía desde un emisor a un receptor
•Dispositivos: componentes de red que apoyan el envío de información

Tipos de redes

Según la zona geográfica que abarcan, se clasifican en:
•PAN (Personal Area Network): Redes de Área Personal
•LAN (Local Area Network): Redes de Área Local
•MAN (Metropolitan Area Network): Redes de Área Metropolitana
•WAN (Wide Área Network): Redes de Área Extendida
Según el sistema jerárquico de red utilizado, se clasifican en:
•Redes Cliente-Servidor
•Redes Punto a Punto

Apoyo visual

Estructura de una red

Creación propia (CC BY)

Elementos de una red:

Creación propia (CC BY)

Recurso multimedia

En este material encontrarás las topologías de redes de computadoras.

Referencia: Duarte, L. (25 de marzo de 2019). Redes de computadoras. Recuperado el 23 de junio de 2022, de https://www.youtube.com/watch?v=GqIFy_0di_Q

Actividad 1

Diseño de topologías de red

Meta: Identificar los conceptos y componentes básicos de las redes de computadoras mediante el análisis de ejemplos para comprender los fundamentos de la configuración y administración de redes.

Indicaciones:
1. Consulta los recursos disponibles en este apartado y toma nota de los aspectos más relevantes.

2. Descarga e instala el software Cisco Packet Tracer desde la siguiente liga: https://downloads.digitaltrends.com/cisco-packet-tracer/windows

3. Revisa el siguiente video

Referencia: Autor desconocido (25 de junio de 2014). Cisco Packet Tracer-tutorial básico. Recuperado el 20 de junio de 2020. https://www.youtube.com/watch?v=tXgIhBWZbdI

4. Elabora el diseño de las siguientes topologías de red usando el software Cisco Packet Tracer. Cada topología debe incluir al menos 10 computadoras y un dispositivo de red en caso de ser necesario:
Anillo, Bus, Estrella, Árbol, Malla, Híbrida

5. Elabora un reporte en Microsoft Word donde describas el desarrollo y resultados de la práctica. Deberás incluir capturas de pantalla del diseño de la red.

6. Autoevalúa tu trabajo con la rúbrica de evaluación de la actividad.

7. Sube las evidencias que incluyan: reporte y la simulación de la red en Cisco Packet Tracer.

Evidencia de aprendizaje:

Archivo de simulación en Cisco Packet Tracer
Reporte en formato PDF

Evaluación: La actividad tendrá un valor máximo de 10 puntos que serán calculados de la siguiente forma: el reporte y simulación se evalúan con la rúbrica que representa el 4% de la calificación final.

Rúbrica

Rúbrica de ejemplo (4x4)
	Insuficiente	Suficiente	Bueno	Sobresaliente
Fundamento teórico	El alumno no presenta fundamentos teóricos. (2.5)	El alumno presenta un resumen de conceptos de manera confusa y ambigua. (1.75)	El alumno presenta la mayoría de los conceptos utilizados en la práctica. (1.50)	El alumno presenta un resumen de todos los conceptos teóricos utilizados en la práctica. (1.25)
Desarrollo de la práctica	No se muestra el procedimiento para realizar la práctica de acuerdo con los requerimientos solicitados. (2.5)	No se muestra de forma clara el procedimiento para realizar la práctica de acuerdo con los requerimientos solicitados. (1.75)	Se muestra el procedimiento parcial para realizar la práctica de acuerdo con los requerimientos solicitados. (1.50)	Se muestra el procedimiento completo para realizar la práctica de acuerdo con los requerimientos solicitados. (1.25)
Resultados	No se explica la simulación o configuración de red. (2.5)	No se explica adecuadamente la simulación o instalación física de la red. (1.75)	Se explica de forma ambigua la simulación o instalación física de la red. (1.50)	Se explica claramente la simulación o instalación física de la red. (1.25)
Conclusiones	No hay conclusiones. (2.5)	No se analizan adecuadamente los resultados obtenidos, es decir, son ambiguos y no se analiza si la simulación es exitosa. (1.75)	Analiza algunos resultados obtenidos relacionándolos con los conceptos teóricos y analizando el porqué de la simulación exitosa. (1.50)	Analiza todos los resultados obtenidos relacionándolos con los conceptos teóricos y analizando el porqué de la simulación exitosa. Se indica si se alcanzaron los objetivos y se justifica. (1.25)

Actividad
Nombre
Fecha
Puntuación
Notas
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1.2 Modelo de referencia OSI

Diagnóstico

El objetivo de esta sección es identificar las diferencias entre el modelo OSI y TCP/IP mediante el análisis del funcionamiento de los niveles de cada modelo que ayudan a mejorar la velocidad de comunicación y la reducción de capas.

Pregunta detonadora

Contesta la siguiente pregunta y discútela con tus compañeros:

¿Cómo funcionan las redes de computadoras internamente?

Tiempo estimado: 15 min

Recurso Multimedia

En este material encontrarás el modelo OSI y el modelo TCP/IP para redes de computadoras:

Referencia: Marcano (3 de septiembre de 2018). Modelos OSI y TCP (Explicado) Modelos Conceptuales. Recuperado el 20 de junio de 2020. https://www.youtube.com/watch?v=jdKRx2BxSMs

Información

Modelo OSI y TCP/IP

Lectura facilitada

Modelo OSI (Open System Interconnection)

El flujo de datos se divide en 7 capas para dividir el proceso de comunicación en subpartes facilitando la administración de la red.

Estandariza el software y dispositivos de red.

Evita que cambios en una capa afecten a otras.

Modelo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

• Es un conjunto de reglas o estándar que puede usar cualquier plataforma en Internet para enviar y recibir la información. Por eso se toma como estándar.
• Divide la información en paquetes y las vuelve a unir de forma ordenada cuando llegan al su destino.
• Es responsable de identificar cada paquete de datos con su dirección correspondiente.
• No abarca todos los protocolos y estándares de las redes de computadoras.
• El Modelo OSI es independiente de algún protocolo específico.

Apoyo visual

Capas del modelo OSI y TCP/IP

Creación propia (CC BY)

Actividad 2

Configuración de red básica

Duración:: 02:00 hrs
Agrupamiento:: 1

Meta: Identificar los componentes de interfaces gráficas para diseñar aplicaciones de escritorio que ofrezcan mayor usabilidad a los usuarios.

Indicaciones:

1. Elabora una red, usando el software cisco packet tracer, que incluya: un router, un switch, un servidor y 10 PC. Asigna la IP 192.168.0.1 al primer host de red y sucesivamente para el demás host. Los parámetros de máscara de subred y demás parámetros déjalos con los valores por defecto. Realiza pruebas de conectividad del envío de mensajes mediante el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) con el comando ping ip_destino entre distintas PCs.

2. Habilita el modo Simulación de la red del punto 2 y oprime el botón Play dentro del Panel de Simulación para iniciarla. Mientras se ejecuta la simulación, analiza la información mostrada en el panel y abre la ventana del Modelo OSI dando clic en diversos recuadros de color listados en la columna Type.

3. Elabora un reporte en Microsoft Word donde describas el desarrollo y el funcionamiento del Modelo OSI en la simulación. Deberás incluir capturas de pantalla de la ejecución de la simulación, del funcionamiento de las capas del modelo OSI y dos pruebas de conectividad desde línea de comandos.

4. Autoevalúa tu trabajo con la rúbrica de evaluación de la actividad.

5. Sube las evidencias que incluyan: el reporte debidamente llenado y la simulación de la red en Cisco Packet Tracer.

Evidencia de aprendizaje:

Archivo de simulación en Cisco Packet Tracer
Reporte en formato PDF

Evaluación: La actividad tendrá un valor máximo de 10 puntos de acuerdo con la lista de cotejo para evaluar el reporte que representará el 5% de la calificación final.

Rúbrica

Rúbrica para evaluar un trabajo escrito
	4 Excelente	3 Satisfactorio	2 Mejorable	1 Insuficiente
Aspectos formales	Se presenta en plazo, cumple con las indicaciones de extensión mínima, portada, índice y estructura. (4)	Se presenta en plazo, cumple con casi todas las indicaciones de extensión mínima, portada, índice y estructura. (3)	Se presenta en plazo, cumple con algunas indicaciones de extensión mínima, portada, índice y estructura. (2)	No se presenta en plazo o no se cumple con las indicaciones de extensión mínima, portada, índice y estructura. (1)
Contenidos	Están bien organizados todos los contenidos y se ajustan al tema establecido. (4)	Están bien organizados casi todos los contenidos y se ajustan al tema establecido. (3)	Están bien organizados algunos de los contenidos y se ajustan al tema establecido. (2)	No están bien organizados los contenidos ni se ajustan al tema establecido. (1)
Expresión y ortografía	Está redactado de forma correcta y cumple con las normas ortográficas y gramaticales. (4)	Está redactado de forma correcta y cumple con casi todas las normas ortográficas y gramaticales. (3)	No tiene una redacción correcta, pero cumple con casi todas las normas ortográficas y gramaticales. (2)	No está redactado de forma correcta ni cumple con las normas ortográficas y gramaticales. (1)
Aportación personal	Se aportan conclusiones y aportaciones creativas y originales que le dan un toque personal al trabajo. (4)	Se incorporan aportaciones creativas y originales que le dan un toque personal al trabajo. (3)	Se aportan conclusiones pero no aportaciones creativas y originales que le dan un toque personal al trabajo. (2)	No se aportan conclusiones ni aportaciones creativas y originales que le dan un toque personal al trabajo. (1)

CEDEC. Rúbrica para evaluar un trabajo escrito (CC BY-SA)

Actividad
Nombre
Fecha
Puntuación
Notas
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1.3. Modelo TCP/IP

Diagnóstico

El objetivo de esta sección es identificar las especificaciones del estándar Ethernet IEEE 802.3 para la construcción de cables de red que logren conectar redes LAN.

Pregunta detonadora

Discute con tus compañeros la siguiente pregunta:

¿Cuáles son las ventajas y desventajas al usar redes de computadoras cableadas?

Tiempo estimado: 15 min

Recurso multimedia

Referencia: M. de León (12 de julio de 2018). Armado de Cable de Red (RJ45) *Normas 568A y 568B*. Recuperado el 20 de junio de 2020. https://www.youtube.com/watch?v=GXTRXdr5JK8&feature=emb_title

Información

Redes LAN

Ethernet

Lectura facilitada

Ethernet IEEE 802.3:

Es un estándar para redes de área local de envío de datos a través de diferentes medios físicos basado en tramas.

Utiliza el protocolo CSMA/CD para los accesos a la red LAN.

Características:

• Su uso es sencillo y es de fácil mantenimiento
• Es escalable a nuevas tecnologías
• Tiene confiabilidad alta
• Cables que soporta:
• Coaxial delgado (10Mbps)
• Pares de cables trenzados (UTP) (100-1000Mbps)
• Fibra óptica (100-1000Mbps)

Apoyo visual

Creación propia (CC BY)

Actividad 3

Cierre

Creación propia (CC BY)

Contexto

Caso de estudio
1. La empresa "Ventas S. A. de C. V." dedicada a la venta de ropa quiere implementar una red cableada nueva en un edificio. Con los siguientes requerimientos:
2 cuartos en piso 1 cada uno con 15 equipos de cómputo. Los cuartos tienen dimensiones de 10 m de ancho por 6 m de largo. Estos cuartos son para venta al cliente, uno para damas y otro para caballeros.
Un cuarto en piso 2 que tiene 12 equipos de cómputo de tamaño 10m x 12m para la venta de ropa de niños.
3 cuartos en piso 3 cada uno con 6 PCs con dimensiones de tamaño 6m x 7m. Un cuarto es el de gerencia general, otro es para soporte técnico y el otro cuarto es para atención al cliente.
Un cuarto de telecomunicaciones o rack en planta baja considerando una red escalable a una red WAN. Investiga las dimensiones óptimas.

2. Elabora un reporte donde describas y justifiques tu propuesta del diseño de red aplicando las normas del cableado estructurado que cumpla con todos los requerimientos de red. Debes detallar la forma de conexión horizontal y vertical del edificio y demás especificaciones de cableado.

3. Elabora un diagrama de red usando la herramienta Lucidchart y agrégalo al formato F4. Realiza una propuesta de distribución de las PCs. Ingresa al enlace para acceder a la herramienta https://www.lucidchart.com/pages/es/ejemplos/diagramas-de-red-online

4. Elabora una cotización detallada de los distintos dispositivos de red y el material para el cableado; agrégala al formato F4. No incluyas el costo de las PCs, ni de los switches ni routers. Indica el costo total del demás material empleado.