DATOS GENERALES
Cs-95-040. Estándares, protocolos y tecnologías para la interconexión de redes
OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA
Comprender y aplicar los conceptos básicos de interconexión de redes así como los protocolos de comunicación y ruteo de mayor uso. Asimismo, el alumno podrá desarrollar las habilidades necesarias para el diseño, implantación, operación y mantenimiento de redes aplicando estándares de cableado estructurado y tecnologías actuales y emergentes.

TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO
  1. Conceptos básicos de interconexión de redes
    1. Protocolos y su importancia en la interconexión de redes
    2. Modelo OSI
    3. Nivel físico
    4. Nivel de enlace
    5. Interconexión de redes
    6. Redes de área local, área metropolitana y de área amplia
  2. Protocolo IP
    1. Direccionamiento en IP
    2. Subredes en IP
    3. Máscaras de subred
    4. Clases A, B, C, multicast y experimental
  3. Protocolos ARP y RARP
    1. Protocolo ARP
      1. Tablas ARP
      2. Peticiones y respuestas ARP
      3. Formato del protocolo ARP
      4. Encapsulación del protocolo ARP
    2. Protocolo RARP
      1. Peticiones y respuestas RARP
      2. Formato del protocolo RARP
  4. Conceptos básicos de ruteo
    1. Funcionamiento básico de un ruteador
    2. Tablas de ruteo
    3. Ruteo directo e indirecto
    4. Ruteo estático y dinámico
    5. Aprendizaje sobre redes
      1. Protocolos RIP, IGRP, EIGRP, OSPF
      2. Protocolos propietarios
    6. Ruteo entre subredes
  5. Redes de área local (LAN)
    1. Elementos básicos de operación de una LAN
    2. Medios de transmisión
      1. Cable coaxial
      2. Par trenzado sin blindaje (UTP)
      3. Par trenzado con blindaje (STP)
      4. Fibra óptica
    3. Problemas en la transmisión de datos
      1. Interferencia electromagnética (EMI)
      2. Interferencia por radio frecuencia (RFI)
      3. Crosstalk
      4. Impedancia
      5. Cancelación y blindaje
    4. Selección de medios de transmisión
    5. Topologías
      1. Bus
      2. Estrella
      3. Estrella extendida
  6. Conceptos básicos de diseño de redes de área local
    1. Diseño e implementación de una red de área local
      1. Estudio de factibilidad
      2. Selección de medios
      3. Estrategias de implementación
      4. Simulación y evaluación del diseño
    2. Caso práctico de diseño de una red de área local
  7. Cableado estructurado
    1. Estándares para el cableado estructurado
      1. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
      2. Underwriters Laboratory (UL)
      3. Electrical Industries Association/Telecommunications Industries Association (EIA/TIA)
    2. Roseta de telecomunicaciones
      1. Conector RJ-45
      2. Prácticas de conexión y montaje de la roseta
    3. Instalación y documentación del cableado
      1. Instalación y documentación de cable UTP
      2. Montaje de cableado
      3. Medidas de precaución
      4. Panel de parcheo
    4. Pruebas de cableado
    5. Diseño del cuarto de cableado
      1. Facilidad de Distribución Principal (MDF)
      1. Facilidad de Distribución Intermedia (IDF)
      2. Localización del panel de parcheo
      3. Determinación del número de cuartos de cableado
      4. Estándares de la EIA/TIA
    1. Evaluación de la operación de la red
    2. Caso práctico de diseño e instalación de una red de área local
  1. Conceptos eléctricos en redes de área local
    1. Conceptos básicos
      1. Corriente alterna
      2. Descarga electrostática
      3. Conductores, inductores y transformadores
      4. Toma de corriente
      5. Conexión a tierra
      6. Inseguridad en tierras independientes
      7. Seguridad en diferentes tipos de medios de transmisión
    2. Diseño de un cableado seguro
    3. Transmisión de datos
    4. Cambios de voltaje
    5. Dispositivos para la solución del problema de cambio de voltaje
    6. Análisis y diseño del cableado de una LAN

 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE APRENDIZAJE POR TEMA
  1. Conceptos básicos de interconexión de redes
    1. Conocer los principales protocolos de comunicación y comprender su importancia en la interconexión de redes
    1. Identificar los siete niveles del modelo OSI
    2. Comprender el nivel físico del modelo OSI
      1. Nombrar, identificar y definir medios de comunicación del nivel físico y tipos de medios
      2. Describir los criterios de calidad de los medios
      3. Identificar y definir el funcionamiento de repetidores
    3. Comprender el nivel de enlace del modelo OSI
      1. Nombrar, identificar y definir el nivel de enlace de datos
      2. Definir y describir la funcionalidad de una tarjeta NIC
      3. Definir la dirección MAC
      4. Discutir los problemas relacionados con redes demasiado grandes
      5. Identificar y describir los conceptos relacionados con los dispositivos de interconexión
    4. Comprender los principales problemas y soluciones en interconexión de redes
      1. Nombrar e identificar los dispositivos de interconexión de red
      2. Describir el funcionamiento de un repetidor
      3. Describir las desventajas del uso de repetidores
      4. Identificar y definir el dominio de colisiones
      5. Describir el funcionamiento de un puente

1.6 Definir los conceptos de redes de área local, área metropolitana y de área amplia
  1. Protocolo IP
    1. Demostrar una comprensión del esquema de direccionamiento en IP
      1. Definir, describir y escribir direcciones IP
    2. Subredes en IP
      1. Demostrar la comprensión de subredes
      2. Definir, describir o ilustrar la comunicación desde redes externas
      3. Describir o ilustrar la comunicación interna
      4. Describir el propósito de una subred
      5. Definir, describir y escribir una dirección de subred usando números binarios
    3. Definir y describir una máscara de subred
      1. Describir e ilustrar el proceso que un ruteador sigue al procesar una dirección IP con una máscara de subred
    4. Demostrar la comprensión del direccionamiento en IP para cada una de las clases de red: clases A, B, C, multicast y experimental
  2. Protocolos ARP y RARP
    1. Demostrar la comprensión y la aplicación del protocolo ARP
      1. Definir y describir el uso de tablas ARP
      2. Describir el proceso de una petición ARP y de una respuesta ARP
      3. Mostrar el formato del protocolo ARP
      4. Comprender el encapsulamiento del protocolo ARP en una trama del nivel dos
    2. Demostrar la comprensión del protocolo RARP
      1. Describir el proceso de una petición RARP y de una respuesta RARP
      2. Mostrar el formato del protocolo RARP
  3. Conceptos básicos de ruteo
    1. Definir el concepto básico de un ruteador
      1. Describir el proceso que lleva a cabo un ruteador
      2. Describir y demostrar cómo los puentes, el direccionamiento IP, las direcciones MAC y las tarjetas NIC están relacionados con los ruteadores
    2. Definir, describir y escribir tablas de ruteo
    3. Definir y describir el ruteo directo e indirecto
    4. Definir y describir el ruteo estático y dinámico
    5. Demostrar la comprensión de cómo los ruteadores aprenden sobre redes
      1. Definir, describir e ilustrar el uso de los protocolos RIP, IGRP, EIGRP y OSPF
      2. Definir, describir y usar el proceso de protocolos de ruteo propietarios que utilizan número de saltos, estado de enlace, vector distancia, redes strub y compuertas por omisión.
    6. Definir, describir e ilustrar la comprensión de ruteo entre dos subredes.

     
  4. Redes de área local (LAN)
    1. Demostrar la comprensión de los elementos básicos de operación de una red de área local: servidor de archivos, tarjetas NIC, estaciones de trabajo, medios de transmisión, repetidores, topología.
    2. Demostrar la comprensión de la importancia, uso y factores de selección de los medios de transmisión
      1. Definir los diferentes tipos de medios de transmisión
      2. Describir los diferentes propósitos de cada medio de transmisión
      3. Describir y ser capaz de discutir las ventajas y desventajas de cada medio de transmisión
    3. Demostrar una comprensión de los problemas y soluciones asociados con los diferentes medios de transmisión
      1. Definir, describir y resolver problemas asociados con la interferencia electromagnética (EMI)
      2. Definir, describir y resolver problemas asociados con la interferencia por radio frecuencia (RFI)
      3. Definir, describir y resolver problemas asociados con crosstalk
      4. Definir, describir y resolver problemas asociados con la impedancia
      5. Definir, describir y aplicar soluciones a los problemas de EMI y RFI usando cancelación y blindaje
    4. Demostrar una comprensión de los factores que intervienen en la selección apropiada de medios de transmisión
      1. Definir y ser capaz de discutir las ventajas y desventajas del cable coaxial, UTP, STP y fibra óptica
    5. Demostrar la compresión del concepto de topología y sus tres tipos: bus, estrella, estrella extendida
      1. Definir y describir la topología en bus
        1. Describir la transmisión de la señal
        2. Definir y describir un terminador
        3. Listar las ventajas y desventajas de una topología en bus
      2. Definir y describir la topología en estrella
        1. Definir y describir la diferencia entre un concentrador activo y uno pasivo
        2. Definir y describir el uso de un concentrador en una topología en estrella
        3. Listar las ventajas y desventajas de una topología en estrella
        4. Listar los estándares de cableado horizontal para una topología en estrella
      3. Definir y describir la topología en estrella extendida
        1. Identificar y describir los medios de transmisión usados en una topología en estrella extendida
        2. Listar los estándares de cableado horizontal para una topología en estrella extendida
        3. Describir el proceso usado para resolver los problemas de atenuación y el uso de repetidores
        4. Definir y describir la aplicación de sneaker net
  5. Conceptos básicos de diseño de redes de área local
    1. Demostrar la comprensión del proceso usado durante el diseño e implementación de una red de área local
      1. Diseñar y conducir un estudio de factibilidad para una red de área local
      2. Seleccionar los medios de transmisión apropiados para la red propuesta y ser capaz de describir y defender el diseño seleccionado
      3. Describir y defender las estrategias de implementación seleccionadas
      4. Simular o probar la operación de la red y evaluar resultados
    2. Demostrar la comprensión del diseño de redes de área local mediante el diseño en laboratorio de una red de área local
  6. Cableado estructurado
    1. Demostrar la capacidad de aplicar los diferentes estándares en la selección de medios de transmisión
      1. Identificar, describir y determinar el estándar apropiado del UL (Underwriters Laboratory) para listar, marcar y aplicar medidas de precaución sobre los cables UTP y STP
      2. Identificar, describir y determinar el estándar apropiado de la EIA/TIA para cableado de redes de área local, incluyendo: cableado horizontal, panel de parcheo, cableado de dorsal, cuarto de telecomunicaciones, áreas de trabajo y facilidades de acceso
    2. Demostrar la comprensión de la conexión realizada entre el medio de transmisión de la red y la roseta de telecomunicaciones
      1. Identificar y describir el uso del conector RJ-45
      2. Describir el proceso para realizar un montaje en superficie
      3. Listar las ventajas y desventajas del montaje en superficie
      4. Describir el proceso para realizar un montaje flush
      5. Listar las ventajas y desventajas del montaje flush
      6. Describir el proceso para conectar el cable de cobre al conector
      7. Describir el proceso para usar la herramienta punch
      8. Conectar al cable de cobre un conector usando la herramienta punch
    3. Demostrar la comprensión del proceso de instalación y documentación del cableado
      1. Demostrar el manejo apropiado de cable UTP y STP
        1. Describir la documentación de la instalación del cableado
        2. Describir el proceso de instalación de cable UTP y STP
      2. Demostrar la comprensión del montaje de cableado
      3. Demostrar la comprensión de las medidas de precaución que deben ser tomadas durante el proceso de cableado
      4. Demostrar la comprensión del proceso de instalación del cableado en el panel de parcheo
    4. Describir el proceso de prueba del cableado
      1. Describir el proceso de instalación incluyendo la toma de medidas base, el uso de equipo para probar el cableado, el uso de un reflector del dominio del tiempo y la esquematización de un mapa de cableado
      2. Describir la instalación de una red de área local ethernet con topología en estrella incluyendo la aplicación de los estándares de la IEEE y de la EIA/TIA para su prueba
    5. Demostrar la comprensión de las especificaciones y estándares aplicables al cuarto de cableado
      1. Identificar, describir y localizar una Facilidad de Distribución Principal (MDF)
      2. Identificar, describir y localizar una Facilidad de Distribución Intermedia (IDF)
      3. Identificar y localizar el panel de parcheo
      4. Describir el proceso para determinar la localización y el número de cuartos de cableado
      5. Identificar, discutir y aplicar los estándares y especificaciones de la EIA/TIA para el tamaño del cuarto, condiciones del medio ambiente, alumbrado, rosetas, acceso al equipo y al cuarto y acceso y mantenimiento del cableado
    6. Demostrar la comprensión del proceso para determinar una operación efectiva y eficiente de la red
    7. Aplicar los siguientes conceptos previamente aprendidos para diseñar e instalar una red de área local con topología en estrella en más de un cuarto de cableado: ethernet con topología en estrella, proceso para la localización y número de cuartos de cableado, uso de repetidores, cableado horizontal y vertical, Conexión Cruzada Horizontal (HCC), Conexión Principal Horizontal (MCC), MDF, IDF y estándares y especificaciones de la EIA/TIA
  7. Conceptos eléctricos en redes de área local
    1. Demostrar la comprensión de la relación entre los conceptos eléctricos básicos y el cableado de una red de área local
      1. Identificar y describir los problemas en una red relacionados con corriente alterna
      2. Describir los problemas relacionados con descarga electrostática
      3. Identificar, describir y relacionar temas de redes con conductores, inductores y transformadores
      4. Describir e ilustrar consideraciones de seguridad relacionadas con la conexión a la toma de corriente (cable de tierra, cable neutral y cable activo)
      5. Listar las razones para conectar a tierra el equipo computacional
      6. Identificar y explicar las condiciones de inseguridad que representa el tener tierras separadas
      7. Explicar las condiciones de seguridad relacionadas con el cable de la dorsal, fibra óptica, cuartos de cableado en diferentes pisos y rayos en cable de cobre
    2. Aplicar la comprensión de los conceptos básicos de electricidad y alternativas de cableado en el diseño de un cableado seguro de una red de área local repartida en más de un edificio
    3. Demostrar la comprensión del proceso de transmisión de datos
      1. Explicar la relación entre electricidad y la transmisión de datos
    4. Identificar, definir y seleccionar soluciones para los problemas de cambio de voltaje (elevado, bajo y oscilación)
    5. Identificar, describir y explicar los problemas existentes al usar UPS, supresor de picos y MOV
    6. Analizar una red y seleccionar el medio de transmisión más apropiado

 
METODOLOGÍA SUGERIDA Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
 
LIBRO(S) DE TEXTO
1. Cisco Networking Academies:
First Year Companion Guide
Cisco Press, April 1999.
ISBN: 1-57870-126-0
 
LIBRO(S) DE CONSULTA
1. Andrew S. Tanenbaum.
Computer Networks
Prentice Hall, 1996. 3rd edition. 814 p.
2. William Stallings.
Data and Computer Communications
Prentice Hall, 1997. 5th edition. 875 p.
3. Douglas E. Commer.
Internetworking with TCP/IP
Volume I. Principles, Protocols and Architecture
Prentice Hall, 1995. 3rd edition. 614 p.
4. William Stallings.
Local & Metropolitan Area Networks
Prentice Hall, 1997. 5th edition. 605 p.
 
PERFIL DEL MAESTRO
Profesor con Maestría en Ciencias Computacionales o Tecnología de la Información y experiencia en redes de computadoras