Linux

Introducción~

En una era de cambios en el ambiente computacional, de una amplia oferta en sistemas operativos e interfaces gráficas y sobre todo, del costo que representa contar con un sistema operativo que interactué con el software sin problemas, surge con fuerza inusitada: Linux.
LINUX es un sistema operativo, compatible Unix.
El sistema lo forman el núcleo del sistema (kernel) mas un gran numero de programas / librerías que hacen posible su utilización.
LINUX se distribuye bajo la GNU Public License: Ingles , por lo tanto, el código fuente tiene que estar siempre accesible.
El sistema ha sido diseñado y programado por multitud de programadores alrededor del mundo. El núcleo del sistema sigue en continuo desarrollo bajo la coordinación de Linus Torvalds, la persona de la que partió la idea de este proyecto, a principios de la década de los noventa.


¿Qué es Linux?

Linux es un sistema operativo diseñado por cientos de programadores de todo el planeta, aunque el principal responsable del proyecto es Linus Torvalds. Su objetivo inicial es propulsar el software de libre distribución junto con su código fuente para que pueda ser modificado por cualquier persona, dando rienda suelta a la creatividad.

Caracteristicas~

-Ventajas
*Linux es básicamente un duplicado de UNIX, lo que significa que incorpora muchas de las ventajas de este importante sistema operativo.
*Sistema multitarea. En Linux es posible ejecutar varios programas a la vez sin necesidad de tener que parar la ejecución de cada aplicación.
*Sistema multiusuario. Varios usuarios pueden acceder a las aplicaciones y recursos del sistema Linux al mismo tiempo.
*32 Bits.Gracias a los 32 bits el sistema operativo es rápido eficaz, seguro y fiable, sin que una aplicación pueda causar problemas a las otras, al no tener que guardar compatibilidad con los sistemas operativos anteriores de 16 bits.
*Es libre. No te costara nada, no tendrás que pagar licencias, podrás copiarlo, venderlo, instalarlo donde quieras sin problemas, pero lo más importante es que dispones del código fuente, esto significa que si un día te encontrases con un problema del sistema operativo no tendrías que esperar inútilmente a que su creador decidiese que era un problema importante y crease un service pack para el sistema operativo, tu mismo puedes solucionar el problema.

-Desventajas

*Linux no cuenta con una empresa que lo respalde, por lo que no existe un verdadero soporte como el de otros sistemas operativos.
*No es tan fácil de usar como otros sistemas operativos, aunque actualmente algunas distribuciones están mejorando su facilidad de uso, gracias al entorno de ventanas, sus escritorios y las aplicaciones diseñadas específicamente para él, cada día resulta más sencillo su integración y uso.
*Funciona únicamente con proveedores de hardware que accedieron a la licencia GPL y en algunas instancias no es compatible con variedad de modelos y marcas.
*Muy sensible al hardware.
*Muchas distribuciones e idiomas.

Topologia

La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios, la otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos.

Topología Lógica ~
La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos mas comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens.
Existen topologías lógicas definidas:
-Topología anillo- estrella: Implementa un anillo a través de una estrella física.
-Topología bus- estrella: Implementa una topología en bus a través de una estrella física.


Topología Física ~
Es la forma en la que el cableado se realiza en una red. Existen tres topologías físicas puras:

-Topología en anillo:
Cada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección, o de dispositivo a dispositivo, hasta que alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo incorpora a un repetidor.

-Topología en Bus: Una topología en bus es multipunto. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos de red.

-Topología en Estrella: Cada dispositivo solamente tienen un enlace punto a punto dedicado con el controlador central. Habitualmente llamado concentrador. Los dispositivos no están directamente enlazados entre si.

Medios De Transmisión Física

Los cables son el componente básico de todo sistemade cableado. Existen diferentes tipos de cables. La elección de uno respecto a otro depende del ancho de banda necesario, las distancias existentes y el coste del medio.

Cada tipo de cable tiene sus ventajas e inconvenientes; no existe un tipo ideal. Las principales diferencias entre los distintos tipos de cables radican en la anchura de banda permitida y consecuentemente en el rendimiento máximo de transmisión, su grado de inmunidad frente a interferencias electromagnéticas y la relación entre la amortiguación de la señal y la distancia recorrida.

-Cable Coaxial
Esta compuesto de un hilo conductor central de cobre rodeado por una malla de hilos de cobre. El espacio entre el hilo y la malla lo ocupa un conducto de plástico que separa los dos conductores y mantiene las propiedades eléctricas. Todo el cable está cubierto por un aislamiento de protección para reducir las emisiones eléctricas. El ejemplo más común de este tipo de cables es el coaxial de televisión.

Tipos de cable coaxial:

THICK (grueso). Normalmente como "cable amarillo", fue el cable coaxial utilizado en la mayoría de las redes. Su capacidad en términos de velocidad y distancia es grande, pero el costo del cableado es alto y su grosor no permite su utilización en canalizaciones con demasiados cables.

THIN (fino). Este cable se empezó a utilizar para reducir el costo de cableado de la redes. Su limitación está en la distancia máxima que puede alcanzar un tramo de redsin regeneración de la señal. Sin embargo el cable es mucho más barato y fino que el thick y, por lo tanto, solventa algunas de las desventajas del cable grueso.

El cable coaxial en general solo se puede utilizar en conexiones Punto a Punto o dentro de los racks.


-Cable Trenzado
Es el tipo de cable más común y se originó como solución para conectar teléfonos, terminales y ordenadores sobre el mismo cableado. Cada cable de este tipo está compuesto por un serie de pares de cables trenzados. Los pares se trenzan para reducir la interferencia entre pares adyacentes. Normalmente una serie de pares se agrupan en una única funda de color codificado para reducir el número de cables físicos que se introducen en un conducto.

Tipos de cable trenzado:

NO APANTALLADO (UTP): Es el cable de par trenzado normal y se le referencia por sus siglas en inglés UTP (Par Trenzado no Apantallado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración.
Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre no apantallado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente utilizado.

APANTALLADO (STP): Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una lámina apantallante. Se referencia con sus siglas en inglés STP (Shield Twiested Pair / Par Trenzado Apantallado).


UNIFORME (FTP): Cada uno de los pares es trenzado uniformemente durante su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre cables y además protege al conjunto de los cables de interferencias exteriores.



-Fibra Optica
Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, cada fibra de vidrio consta de:

•Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.
•Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de refracción ligeramente menor.
•Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo. Cada una de ellas está rodeada por un revestimiento y reforzada para proteger a la fibra.

Tecnologías y Sistemas de Comunicación y Enrutamiento

-Concentradores

Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos.

Hay tres tipos de concentradores:
-pasivos
-inteligentes
-de Conmutación.
Concentrador Pasivo*
Un concentrador pasivo no hace más que actuar como conducto para los datos que van de un ordenador en uno de los radios de la rueda a otro que se encuentra en otro radio. Hay que conocer tres hechos importantes acerca de los concentradores pasivos, pues son los que constituyen la diferencia con los otros dos tipos de concentrador. Primero, los concentradores pasivos comparten todo el ancho de banda de la red internamente.
Segundo,la única información que tenemos de lo que está pasando es un LED que indica cuándo está conectado un ordenador a un puerto (el LED es una pequeña luz) y cuándo hay tráfico que proviene o se dirige a ese ordenador (el LED está intermitente).
Tercero, un concentrador pasivo hace que una red Ethernet parezca ser un segmento, limitando las distancias máximas y aumentando las colisiones.
Concentrador de conmutación*
También llamado un conmutador, lee la dirección de destino de cada paquete y lo envía al puerto correcto (en lugar de enviarlo simultáneamente a todos los puertos, excepto en el caso de ciertos paquetes de difusión especiales utilizados por DHCP y algunos otros protocolos). Esta diferencia con los concentradores pasivos proporciona una importante ventaja: dado que cada puerto es una conexión independiente entre los aparatos conectados, en lugar de compartida, cada conexión recibe todo el ancho de banda disponible en ese tipo de red. Proporcionan un mejor rendimiento que el concentrador pasivo: la red va más rápido si normalmente hay pares de ordenadores comunicándose entre sí. Los concentradores de conmutación también son útiles para conectar concentradores pasivos u otros concentradores de conmutación en configuraciones de red más grandes. Para redes pequeñas, no habrá mucha diferencia, si hay alguna, entre usar conmutadores pasivos o de conmutación pero, afortunadamente, hoy día casi todos los concentradores son de conmutación gracias a que se ha reducido el coste de los circuitos necesarios.
Concentrador Inteligente*
Un concentrador inteligente añade funciones que permiten a los administradores de red controlar el tráfico que atraviesa el concentrador y configurar cada puerto independientemente. Generalmente, se utilizan estas funciones a través de un navegador Web conectado a un servidor Web integrado en el concentrador. Es inusual que se necesite un concentrador inteligente en una red pequeña.


-Repetidores
Un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable.

Caracteristicas del proceso de las señales*

Cuando las señales viajan a través de un cable, se degradan y se distorsionan en un proceso denominado «atenuación». Si un cable es bastante largo, la atenuación provocará finalmente que una señal sea prácticamente irreconocible. La instalación de un repetidor permite a las señales viajar sobre distancias más largas. Un repetidor funciona en el nivel físico del modelo de referencia OSI para regenerar las señales de la red y reenviarla a otros segmentos. El repetidor toma una señal débil de un segmento, la regenera y la pasa al siguiente segmento. Para pasar los datos de un segmento a otro a través del repetidor, deben ser idénticos en cada segmento los paquetes y los protocolos Control lógico de enlace (LLC; Logical Link Control). Un repetidor no activará la comunicación, por ejemplo, entre una LAN (Ethernet) 802.3 y una LAN (Token Ring) 802.5.

Los repetidores no traducen o filtran señales. Un repetidor funciona cuando los segmentos que unen el repetidor utilizan el mismo método de acceso. Un repetidor no puede conectar un segmento que utiliza CSMA/CD con un segmento que utiliza el método de acceso por paso de testigo. Es decir, un repetidor no puede traducir un paquete Ethernet en un paquete Token Ring. Los repetidores pueden desplazar paquetes de un tipo de medio físico a otro. Pueden coger un paquete Ethernet que llega de un segmento con cable coaxial fino y pasarlo a un segmento de fibra óptica. Por tanto, el repetidor es capaz de aceptar las conexiones físicas.


-Router
Un router es un conmutador de paquetes que opera en el nivel de red del modelo OSI.

Sus principales características son:
Permiten interconectar tanto redes de área local como redes de área extensa.

Proporcionan un control del tráfico y funciones de filtrado a nivel de red, es decir, trabajan con direcciones de nivel de red, como por ejemplo, con direcciones IP.

Son capaces de rutear dinámicamente, es decir, son capaces de seleccionar el camino que debe seguir un paquete en el momento en el que les llega, teniendo en cuenta factores como líneas más rápidas, líneas más baratas, líneas menos saturadas, etc.

Los routers son más "inteligentes" que los switches, pues operan a un nivel mayor lo que los hace ser capaces de procesar una mayor cantidad de información. Esta mayor inteligencia, sin embargo, requiere más procesador, lo que también los hará más caros. A diferencia de los switches y bridges, que sólo leen la dirección MAC, los routers analizan la información contenida en un paquete de red leyendo la dirección de red. Los routers leen cada paquete y lo envían a través del camino más eficiente posible al destino apropiado, según una serie de reglas recogidas en sus tablas. Los routers se utilizan a menudo para conectar redes geográficamente separadas usando tecnologías WAN de relativa baja velocidad, como ISDN, una línea T1, Frame Relay, etc. El router es entonces la conexión vital entre una red y el resto de las redes. Un router también sabe cuándo mantener el tráfico de la red local dentro de ésta y cuándo conectarlo con otras LANs.Dispondrá de una o más interfases de red local, las que le servirán para conectar múltiples redes locales usando protocolos de nivel de red. Eventualmente, también podrá tener una o más interfases para soportar cualquier conexión WAN.


-Switches
Un conmutador o switch es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las LANs (Local Area Network- Red de Área Local).

[Clasificación de Switches]
Atendiendo al método de direccionamiento de las tramas utilizadas:

-Store-and-Forward
-Cut-Through
-Adaptative Cut-Through

Atendiendo a la forma de segmentación de las sub-redes:

-Switches de Capa 2 o Layer 2 Switches
-Switches de Capa 3 o Layer 3 Switches