Programa Asignatura. - Escuela de Ingeniería Eléctrica

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1. Descripción

Carrera:Ingeniería Electrónica y Civil ElectrónicaAsignatura:Tópicos de Redes IClave :Créditos:3Pre- Requisitos:5º Semestre aprobado Horas :4Duración:1 semestre académicoTipo de Asignatura :OptativaUnidad Académica :Escuela de Ingeniería EléctricaProfesor :
2. Objetivos Generales

Presentar los conceptos y tecnologías básicas del networking, permitiendo al estudiante desarrollar las aptitudes necesarias para planear e implementar pequeñas redes en una gama de aplicaciones. Además se busca que el estudiante adquiera conocimientos básicos acerca del enrutamiento y conmutación en las redes de computadoras.

3. Objetivos Específicos
Conocer los aspectos básicos del Networking
Aprender sobre los distintos medios de Networking disponibles
Entender la tecnología Ethernet y su implicancia en las redes
Conocer el concepto de conmutación y realizar configuraciones simples en switches de capa 2.
Planificar una red de computadoras en base al direccionamiento y enrutamiento IP
Configurar distintos protocolos de enrutamiento (RIP, OSPF)

4. Contenido (Resumen)

Unidad 1.- Introducción al Networking
1.1 Conexión a Internet
1.2 Matemática de redes
1.3. Terminología de Networking
1.4. Ancho de banda
1.5. Modelos de networking

Unidad 2.- Medios de Networking
2.1. Medios de cobre
2.2. Medios de fibra óptica
2.3. Medios inalámbricos
2.4. Información básica para el estudio de pruebas de cables basadas en frecuencias
2.5. Señales y ruido
2.6. Cableado LAN
2.7. Cableado WAN

Unidad 3.- Aspectos básicos de Ethernet
3.1. Introducción a Ethernet
3.2. Operación de Ethernet
3.3. Ethernet de 10Mbps y 100 Mbps
3.4. Ethernet Gigabit y 10-Gigabit

Unidad 4.- Conmutación de Ethernet
4.1. Introducción a la Conmutación de Ethernet
4.2. Dominios de colisión y de broadcast

Unidad 5.- Conjunto de protocolos TCP/IP y principios básicos de direccionamiento y enrutamiento IP
5.1. Introducción a TCP/IP
5.2. Dirección de Internet
5.3. Obtener una dirección IP
5.4. Protocolo enrutado
5.5. Protocolo de enrutamiento IP
5.6 Mecanismos de la división de subredes

Unidad 6.- Las WAN y los routers
6.1. Introducción a las redes WAN
6.2. Routers
6.3. Operación del software Cisco IOS y DLINK
6.4. Activación y configuración básica de un router/switch
6.5. Pasos finales de la configuración

Unidad 7.- Enrutamiento y protocolos de enrutamiento
7.1. Introducción al enrutamiento
7.2. Aspectos generales a los protocolos de enrutamiento
7.3. Aspectos generales del Protocolo de Información de Enrutamiento (RIP)
7.4. Introducción al enrutamiento sin Clase (VLSM, CIDR)
7.5. OSPF de un área

6. Bibliografía y Referencias
Título: Redes de Computadoras, Autor: Andrew Tanenbaum, Editorial: Prentice Hall.
Título: Cisco CCENT/CCNA ICDN 100-101 Official Cert Guide, Autor: Wendell Odom, Editorial: Pearson Education
Título: Cisco CCNA Rounting and Switching ICND2 200-101 Official Cert Guide, Autor: Wendell Odom, Editorial: Pearson Education
Título: Guía de preparación para el Examen de Certificación CCNA, Autor: Oscar Gerometta, Editorial: Edubooks Ediciones

7. Horas de clase:
Cuatro (4) horas teóricas semanales.

8. Evaluación:
3 Pruebas Teóricas (Selección múltiple y desarrollo)
3 Pruebas Prácticas (Simulación y Laboratorio)
Asistencia aprobación = 60%

Anexo: Detalle de cada Unidad.

Unidad 1.- Introducción a Networking
1.1 Conexión a Internet
Requisitos para la conexión a Internet
Principios básicos de los PC
Tarjeta de interfaz de red
Instalación de NIC y módem
Descripción general de la conectividad de alta velocidad y de acceso telefónico
Descripción y configuración TCP/IP
Probar la conectividad con ping
Navegadores de Web y plug-ins
Diagnósticos de los problemas de conexión a Internet
1.2 Matemática de redes
Representación binaria de los datos
Bits y Bytes
Sistema numérico de base 10
Sistema numérico de base 2
Conversión de números decimales en números binarios de 8 bits
Conversión de números binarios de 8 bits en números decimales
Representación en notación decimal separada por puntos de cuatro octetos de números binarios de 32 bits
Hexadecimal
Lógica booleana o binaria
Direcciones IP y máscaras de red
1.3. Terminología de Networking
Redes de datos
Historia de las redes informáticas
Dispositivos de networking
Topología de red
Protocolos de red
Redes de Área Local
Redes de Área Amplia
Redes de Área Metropolitana
Redes de Área de Almacenamiento
Red privada virtual
Ventajas de las VPN
Redes internas y externas
1.4. Ancho de banda
Importancia del ancho de banda
Analogías del ancho de banda
Medición del ancho de banda
Limitaciones del ancho de banda
Tasa de transferencia
Cálculo de la transferencia de datos
Digital versus analógico
1.5. Modelos de networking
Uso de capas para analizar problemas en un flujo de materiales
Uso de capas para describir la comunicación de datos
Modelo OSI
Las capas del Modelo OSI
Comunicaciones de par a par
Modelo TCP/IP
Proceso detallado del encapsulamiento

Unidad 2.- Medios de Networking
2.1. Medios de cobre
Átomos y electrones
Voltaje
Resistencia e impedancia
Corriente
Circuitos
Especificaciones de cables
Cable coaxial
Cable STP
Cable UTP
2.2. Medios de fibra óptica
Espectro electromagnético
Modelo de rayo de luz
Reflexión
Refracción
Reflexión interna total
Fibra multimodo
Fibra monomodo
Otros componentes ópticos
Señales y ruido en las fibras ópticas
Instalación, cuidado y prueba de la fibra óptica
2.3. Medios inalámbricos
Estándares y organizaciones de las LAN inalámbricas
Dispositivos y topologías inalámbricas
Cómo se comunican las LAN inalámbricas
Autenticación y asociación
Los espectros de onda de radio y microondas
Señales y ruido en una WLAN
Seguridad de la transmisión inalámbrica
2.4. Información básica para el estudio de pruebas de cables basadas en frecuencias
Ondas
Ondas sinusoidales y rectangulares
Exponentes y logaritmos
Decibelios
Visualización de señales en tiempo y en frecuencia
Señales analógicas y digitales en tiempo y frecuencia
El ruido en tiempo y frecuencia
Ancho de banda
2.5. Señales y ruido
Señales en cables de cobre y fibra óptica
Atenuación y pérdida de inserción en medios de cobre
Fuentes de ruido en medios de cobre
Tipos de diafonía
Estándares de prueba de cables
Otros parámetros de prueba
Parámetros basados en tiempo
Prueba de fibra óptica
Un nuevo estándar
2.6. Cableado LAN
Capa física de la LAN
Ethernet en el campus
Medios de Ethernet y requisitos del conector
Medios de conexión
Implementación del UTP
Repetidores
Hubs
Redes inalámbricas
Puentes
Switches
Conectividad del host
Comunicaciones de par a par
Cliente/Servidor
2.7. Cableado WAN
Capa física de las WAN
Conexiones seriales de WAN
Conexiones seriales y router
Conexiones BRI RDSI y routers
Conexiones DSL y routers
Conexiones de cable-módem y routers
Configuración de las conexiones de la consola

Unidad 3.- Principios básicos de Ethernet
3.1. Introducción a Ethernet
Reglas del IEEE para la denominación de Ethernet
Ethernet y el modelo OSI
Denominación
Entramado de la capa 2
Estructura de la trama Ethernet
Campos de la trama Ethernet
3.2. Operación de Ethernet
Control de acceso al medio (MAC)
Reglas de MAC y detección de la colisión/postergación de la retransmisión
Temporización de Ethernet
Espacio entre las tramas y postergación
Manejo de los errores
Tipos de colisiones
Errores de Ethernet
FCS y más allá
Autonegociación de Ethernet
Establecimiento del enlace y full dúplex y half dúplex
3.3. Ethernet de 10Mbps y 100 Mbps
Ethernet de 10Mbps
10BASE5
10BASE2
10BASE-T
Cableado y arquitectura de 10BASE-T
Ethernet de 100Mbps
100BASE-TX
100BASE-FX
Arquitectura de la Fast Ethernet
3.4. Ethernet Gigabit y 10-Gigabit
Ethernet de 1000-mbps
1000BASE-T
1000BASESE-SX y LX
Arquitectura de Gigabit Ethernet
10-Gigabit Ethernet
Arquitecturas de 10-Gigabit Ethernet
El futuro de Ethernet

Unidad 4.- Conmutación de Ethernet
4.1. Introducción a la Conmutación de Ethernet
Puenteo de Capa 2
Conmutación a nivel de Capa 2
Operación de Switches
Latencia
Modos de conmutación
Protocolos de Spanning Tree (Árbol de Extensión)
4.2. Dominios de colisión y de broadcast
Entorno de medios compartidos
Dominio de colisión
Segmentación
Broadcasts de Capa 2
Dominios de Broadcast
Introducción al flujo de datos
¿Qué es un segmento de red?

Unidad 5.- Conjunto de protocolos TCP/IP y principios básicos de direccionamiento y enrutamiento IP
5.1. Introducción a TCP/IP
Historia y futuro de TCP/IP
La capa de aplicación
La capa de transporte
La capa de Internet
La capa de acceso de red
Comparación entre el modelo OSI y el TCP/IP
Arquitectura de Internet
5.2. Dirección de Internet
Direccionamiento IP
Conversión decimal y binaria
Direccionamiento IPv4
Direcciones IP Clase A, B, C, D y E
Direcciones IP reservadas
Direcciones IP públicas y privadas
Introducción a la división en subredes
IPv4 en comparación con IPV6
5.3. Obtener una dirección IP
Cómo obtener una dirección IP
Asignación estática de una dirección IP
Asignación de direcciones RARP IP
Asignación de direcciones BOOTP IP
Asignación de direcciones DHCP IP
Problemas en la resolución de direcciones
5.4. Protocolo enrutado
Protocolos enrutables y enrutados
IP como protocolo enrutado
Propagación y conmutación de los paquetes dentro del Router
Protocolo de Internet
Anatomía de un paquete IP
5.5. Protocolo de enrutamiento IP
Descripción del enrutamiento
El enrutamiento en comparación con la conmutación
Enrutado comparado con enrutamiento
Determinación de la ruta
Tablas de enrutamiento
Algoritmos de enrutamiento y métricas
IGP y EGP
Estado de Enlace y Vector de Distancia
Protocolos de Enrutamiento
5.6 Mecanismos de la división de subredes
Clases de direcciones IP de red
Introducción y razones para realizar subredes
Cómo establecer la dirección de la máscara de subred
Aplicación de la máscara de subred
Cómo dividir las redes de Clase A y B en subredes
Cálculo de la subred de residencia utilizando la operación “AND”

Unidad 6.- Las WAN y los routers
6.1. Introducción a las redes WAN
Introducción a los routers de una WAN
Los routers en las LAN y WAN
La función de un router en una WAN
6.2. Routers
Componentes internos de los routers
Características físicas de un router
Conexiones externas del router
Conexiones del puerto de administración
Conexión de las interfaces de consola
Conexión de las interfaces LAN
Conexión de interfaces WAN
6.3. Operación del software Cisco IOS y DLINK
Funciones del software Cisco IOS y DLINK
Interfaz de usuario del router Cisco y switch de capa 3 DLINK
Modos de interfaz de usuario Cisco y DLINK
Características resaltantes del software Cisco IOS y DLINK
Operación del software Cisco IOS y DLINK
6.4. Activación y configuración básica de un router/switch
Puesta en marcha inicial de los routers Cisco y switches DLINK
Indicadores LED de los routers Cisco switches DLINK
Examen del arranque inicial del router
Establecimiento de una sesión de Hyperterminal
Inicio de sesión en el router Cisco y switch DLINK
Ayuda mediante la interfaz de línea de comando
Comandos ampliados de edición
Historial de comandos
Diagnóstico de fallas de los errores de línea de comandos
Modos de comando CLI
Configuración del nombre del router
Configuración de contraseñas en el router
Usos de los comandos show
Configuración de una interfaz serial
Cambios en la configuración
Configuración de una interfaz Ethernet
6.5. Pasos finales de la configuración
Importancia de los estándares de configuración
Descripción de interfaces
Configuración de la descripción de interfaces
Mensajes de inicio de sesión
Configuración del mensaje del día
Resolución de nombres de host
Configuración de tablas de host
Hacer copias de respaldo y documentar la configuración
Copiar, modificar y pegar configuraciones

Unidad 7.- Enrutamiento y protocolos de enrutamiento
7.1. Introducción al enrutamiento
Operación con rutas estáticas
Configuración de rutas estáticas
Configuración de enrutamiento por defecto
Verificación de las rutas estáticas
Diagnóstico de fallas en la configuración de rutas estáticas
7.2. Aspectos generales a los protocolos de enrutamiento
Introducción a los protocolos de enrutamiento
Sistemas autónomos
Propósito de los protocolos de enrutamiento y de los sistemas autónomos
Identificación de las clases de protocolos de enrutamiento
Características del protocolo de enrutamiento de vector de distancia y algoritmo de Bellman-Ford
Características del protocolo de enrutamiento de estado del enlace
Determinación de rutas
Configuración del enrutamiento
Protocolos de enrutamiento
Sistemas autónomos – Protocolo IGP versus EGP
7.3. Aspectos generales del Protocolo de Información de Enrutamiento (RIP)
Actualizaciones en el enrutamiento por vector-distancia
Bucles en el enrutamiento por vector-distancia
Definición de cuenta máxima
Eliminación de los bucles de enrutamiento mediante el horizonte dividido
Envenamiento de rutas
Prevención de bucles de enrutamiento mediante actualizaciones generadas por eventos
Prevención de bucles de enrutamiento mediante temporizadores de espera
Proceso de enrutamiento del protocolo RIP
Configuración del protocolo RIP
Uso del comando IP classless
Detalles frecuentes en la configuración de RIP
Verificación de la configuración del protocolo RIP
Detalle del diagnóstico de fallas en la actualización con protocolo RIP
Prevención del envío de actualizaciones de enrutamiento a través de una interfaz
Balanceo de las cargas con el protocolo RIP
7.4. Introducción al enrutamiento sin Clase (VLSM, CIDR)
¿Qué es VLSM y porque se usa?
Un desperdicio de espacio
Cuando usar VLSM
Cálculo de subredes con VLSM
Unificación de rutas con VLSM
Configuración de VLSM
RIP versión 2
Funciones de RIP versión 2
Comparación entre RIPv1 y RIPv2
Configuración de RIPv2
Verificación de RIPv2
Diagnóstico de fallas de RIPv2
Rutas por defecto
7.5. OSPF de un área
Descripción general del enrutamiento del estado de enlace
Características del protocolo de enrutamiento de estado de enlace
Mantenimiento de la información de enrutamiento
Algoritmos de enrutamiento del estado de enlace
Ventajas y desventajas del enrutamiento del estado de enlace
Similitudes y diferencias entre el enrutamiento por vector-distancia y del estado del enlace
Descripción general de OSPF
Terminología de OSPF
Comparación de OSPF con los protocolos de vector-distancia
Algoritmo de la ruta más corta
Tipos de red OSPF
Protocolo hello de OSPF
Configuración de OSPF
Verificación de OSPF
Diagnóstico de fallas de OSPF










Escuela de Ingeniería Eléctrica


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