fundamentos de redes

Divisin Acadmica de Informtica y Sistemas Licenciatura en Informtica Administrativa

F1021 Fundamentos de redes 1/22

PROGRAMA DE ESTUDIO

Programa Educativo: Licenciatura en Informtica Administrativa

rea de Formacin : Sustantiva profesional

Fundamentos de redes

Horas tericas: 3

Horas prcticas: 2

Total de Horas: 5

Total de crditos: 8

Clave: F1021

Tipo : Laboratorio

Carcter de la asignatura

Obligatoria

Programa elaborado por: Ericsson Saldivar Correa Robles, Hugo de la O Len, Andrs Domnguez Mena, Juan Roberto Hernndez Garibay, Isaas Hernndez Rivera, Ricardo Gmez Crespo.

Fecha de elaboracin: 28 de mayo de 2010

Fecha de ltima actualizacin: 12 de Julio de 2010

Seriacin explcita Si

Asignatura antecedente Asignatura Subsecuente

Ninguna Planeacin de redes

Seriacin implcita No



Conocimientos previos: Sistemas de numeracin Funcionamiento lgico y fsico de un microprocesador

Presentacin

La asignatura de fundamentos de redes se ubica en el rea de formacin sustantiva profesional. Introduce la arquitectura, estructura, funciones, componentes, y modelos de internet y otras redes de computadoras. Usa el modelo de capas ISO y TCP para examinar la naturaleza y roles de los protocolos y los servicios en las capas de aplicacin, red, enlace de datos, y fsica. Los principios y la estructura del direccionamiento IP y los conceptos fundamentales de Ethernet, medios, y operaciones son introducidos para proveer un fundamento para el rea de conocimiento de redes. Al final de la asignatura, los estudiantes construyen topologas LAN simples aplicando los principios bsicos de cableado, llevando a cabo configuraciones bsicas de dispositivos de red tales como routers y switches, e implementando esquemas de direccionamiento IP.

Objetivo General

Planear, disear e implementar pequeas redes en situaciones reales.

Competencias que se desarrollaran en esta asignatura

Las competencias que se desarrollan a lo largo de la asignatura son las siguientes:

Explicar la importancia que tienen las redes de datos e internet en las comunicaciones comerciales y actividades diarias.

Explicar cmo funciona la comunicacin en las redes de datos y en internet.

Identificar los dispositivos y servicios que se utilizan para permitir las comunicaciones a travs de Internetwork.

Usar modelos de protocolos de red para explicar las capas de comunicaciones en las redes de datos.

Explicar la funcin de los protocolos en las redes de datos.



Describir la importancia de los esquemas de direccionamiento y denominacin en diversas capas de redes de datos.

Describir los protocolos y servicios brindados por la capa de aplicacin en los modelos OSI y TCP/IP y describir cmo funciona

esta capa en diversos tipos de redes.

Analizar las funciones y caractersticas de los protocolos y servicios de la capa de red y explicar los conceptos fundamentales

del enrutamiento.

Disear, calcular y aplicar direcciones y mscaras de subredes para cumplir con requisitos indicados.

Describir el funcionamiento de los protocolos en la capa de enlace de datos del modelo OSI y explicar cmo brindan un

soporte para la comunicacin.

Explicar la funcin de los protocolos y servicios de la capa fsica como soporte de las comunicaciones a travs de las redes

de datos.

Explicar conceptos fundamentales de Ethernet, como medios, servicios y operacin.

Emplear diseos de red y cableado bsicos para conectar dispositivos de acuerdo con objetivos definidos.

Crear una red Ethernet simple mediante routers y switches.

Analizar las operaciones y caractersticas de los protocolos comunes de la capa de aplicacin como HTTP, DNS, DHCP,

SMTP, TELNET y FTP.

Utilizar funciones comunes de las redes para verificar pequeas operaciones de red y analizar el trfico de datos.

Competencias del perfil de egreso que apoya esta asignatura

Las competencias que apoyar esta asignatura para el perfil de Lic. en informtica administrativa son:

Analizar las tecnologas y protocolos de redes modernas e identificar los servicios y la infraestructura de los

sistemas informticos.

Identificar oportunidades de negocios en la que pueda sugerir infraestructura de redes y servicios basados en web.

Analizar las tecnologas de redes modernas para proponerlas en futuras implementaciones en las organizaciones.

Las competencias que apoyar esta asignatura para el perfil de Lic. en Sistemas Computacionales son:

Diseo y desarrollo de software de aplicaciones para dispositivos mviles



Escenario de aprendizaje

Aula, sala de cmputo, laboratorio de redes, trabajo de campo y eventos como congresos, conferencias, foros y otros inherentes al rea de redes y telecomunicaciones.

Perfil sugerido del docente

El perfil ideal del docente de Redes es un profesional egresado de la Licenciatura en Telemtica, Informtica, Sistemas Computacionales o reas afines, con posgrado en Ingeniera en Sistemas con especialidad en Redes de Datos, posgrado en Comunicaciones, certificado en redes de datos, con experiencia en la enseanza de redes de datos o comunicaciones. Un perfil alternativo sera un docente que posea conocimientos, habilidades y experiencia en el rea de redes y telecomunicaciones. Son actitudes necesarias en el docente de esta asignatura:

Que promueva el aprendizaje participativo basado en proyectos y problemas

Que aplique los conocimientos de redes en el desarrollo de sus actividades acadmicas y profesionales.



Contenido Temtico

Unidad No. I La vida en un mundo centrado en la red

Objetivo particular Describir y operar aplicaciones para comunicacin en redes sociales

Hrs. Estimadas 4 horas

Temas Resultados del aprendizaje Sugerencias didcticas

Estrategias y criterios de evaluacin

1.1 La comunicacin en un

mundo centrado en la

red

1.2 Comunicacin: una parte

esencial de nuestras

vidas

1.3 La red como plataforma

1.4 Arquitectura de Internet

1.5 Tendencias en

networking

Ensayo de cmo las redes influyen en nuestra vida cotidiana.

Listar la funcin de la red de datos en la red humana.

Cliente IRC (Internet Relay Chat) configurado y un servidor wiki configurado tambin.

Entrega de las prcticas obligatorias debidamente completadas.

Lectura puntual de cada uno de los subtemas de la unidad

Presentacin del material de la currcula de manera general.

Solucin guiada de las prcticas usando los equipos del laboratorio, del simulador Packet Tracer o similares.

Estrategias:

Examen prctico individual.

Examen terico en lnea.

Preguntas de las prcticas realizadas para corroborar la participacin del alumno.



Unidad No. II Comunicacin a travs de la red

Objetivo particular Construir una red local en un simulador.




2.1Plataforma para las

comunicaciones

2.2LAN (red de rea local),

WAN (red de rea

amplia) e Internetworks

2.3Protocolos

2.4Uso de modelos en

capas

2.5Direccionamiento de red

Internetwork visualizada mediante software Neotrace.

Red pequea construida en simulador.

Unidades de datos de protocolos de red observados mediante software wireshark.





Examen terico en lnea. Se realizan conforme a los estndares de la currcula vigente




Unidad No. III Protocolos y funcionalidad de la capa de aplicacin

Objetivo particular Usar la funcionalidad de los protocolos de la capa de Aplicacin.




3.1 Aplicaciones: La interfaz

entre redes

3.2 Toma de medidas para

las aplicaciones y

servicios

3.3 Ejemplos de servicios y

protocolos de la capa de

aplicacin

Stream de datos capturado mediante una computadora que tenga un micrfono y un grabador de sonido de Microsoft, o acceso a Internet para poder descargar el archivo de audio.

Servidor Web Apache descargado, instalado y configurado.

Cliente de correo electrnico configurado para conectar los servicios de red del eagle-server(Servidor SMTP).




Examen prctico individual. Examen terico en lnea. Se realizan conforme a los estndares de la currcula vigente




Unidad No. IV Capa de Transporte del modelo OSI

Objetivo particular Aplicar la funcionalidad de los protocolos la capa de Transporte.




4.1 Funciones de la capa de

Transporte

4.2 Protocolo TCP:

Comunicacin con

confiabilidad

4.3 Administracin de

sesiones TCP

4.4 Protocolo UDP:

Comunicacin con baja

sobrecarga

Comando netstat con opciones de salida ajustadas para analizar y comprender el estado del protocolo TCP/IP de capa de Transporte.

Campos capturados e identificados del encabezado TCP durante una sesin FTP mediante Wireshark(Software Analizador de Protocolos de red).

Campos capturados e identificados del encabezado UDP durante una sesin TFTP mediante Wireshark(Software Analizador de Protocolos de red).

Monitoreo y anlisis de


Presentacin del material de la currcula de manera general. Solucin guiada de las prcticas usando los equipos del laboratorio, del simulador Packet Tracer o similares.





las comunicaciones de la aplicacin (FTP y HTTP) del cliente entre un servidor y clientes mediante Wireshark.

Unidad No. V Capa de Red de OSI

Objetivo particular Explicar la forma en la que los protocolos de la capa de Red del modelo OSI especifican el direccionamiento.




5.1 IPv4

5.2 Redes: Divisin de hosts

en grupos

5.3 Enrutamiento: Cmo se

manejan nuestros

paquetes de datos

5.4 Proceso de

enrutamiento: Cmo se

aprenden las rutas

Anlisis del propsito de una direccin de gateway.

Configuracin de parmetros de red en una computadora con Windows.

Solucin de un problema escondido en la direccin de gateway.

Comando route utilizado para modificar una tabla de rutas de una computadora Windows..

Cliente Windows Telnet


Presentacin del material de la currcula de manera general. Solucin guiada de las prcticas usando los equipos del laboratorio, del simulador Packet Tracer o similares.


Preguntas de las prcticas realizadas para corroborar la participacin del alumno. Entrega de las prcticas obligatorias debidamente completadas.



utilizado para conectarse a un router Cisco.

Rutas de los routers examinadas usando comandos Cisco IOS(Sistema Operativo de Internetworking).

Unidad No. VI Direccionamiento de la red: IPv4

Objetivo particular Identificar la estructura de las direcciones IPv4 y su aplicacin en la construccin y prueba de redes y subredes IP.




6.1 Direcciones IPv4

6.2 Direcciones para

diferentes propsitos

6.3 Asignacin de

direcciones

6.4 Est en mi red?

6.5 Clculo de direcciones

6.6 Prueba de la capa de

Red

Prctica de la estructura del direccionamiento IP y conversiones entre nmeros binarios de 8 bits y nmeros decimales.

Tabla comparativa de una direccin IPv4 y describir cmo se utiliza en la red.

Reporte de cmo las direcciones son asignadas a redes por los








ISP y dentro de redes por los administradores.

Prcticas del uso de la porcin de red de la direccin de host y explicar la funcin de la mscara de subred en la divisin de subredes.

Prctica de uso de utilidades comunes de comprobacin para verificar la conectividad de red y estado operativo de la stack de protocolo IP en un host.



Unidad No. VII Capa de Enlace de Datos

Objetivo particular Examinar la funcin de la capa de Enlace de Datos del modelo OSI.




7.1 Capa de Enlace de Datos: Acceso al medio

7.2 Tcnicas de control de acceso al medio

7.3 Direccionamiento del control de acceso al medio y tramado de datos

7.4 Integracin

Prctica de laboratorio:

se utiliza Wireshark para

capturar y analizar los

campos del encabezado

de trama de Ethernet II.









Unidad No. VIII Capa de Fsica del modelo OSI

Objetivo particular Aplicar los estndares de la capa fsica.




8.1 La capa Fsica: Seales

de comunicacin

8.2 Sealizacin y

codificacin fsica:

Representacin de bits

8.3 Medios Fsicos:

Conexin de la

comunicacin

Prctica de laboratorio:

realizacin de una

prueba y examen fsico

de los cables UTP.






Unidad No. IX Ethernet

Objetivo particular Describir las caractersticas y el funcionamiento de la Ethernet.




9.1 Descripcin general de Ethernet

Prctica de laboratorio: introduce el comando de utilidad arp de Windows


Examen prctico individual. Examen terico en lnea



9.2 Ethernet: Comunicacin a travs de LAN

9.3 La trama de Ethernet 9.4 Control de acceso al

medio de Ethernet 9.5 Capa fsica de Ethernet Hubs y switches 9.6 Address Resolution

Protocol (ARP)

para analizar y cambiar las entradas de la cach de ARP de un equipo host. A continuacin, se utiliza Wireshark para capturar y analizar intercambios ARP entre los dispositivos de red.

Prctica de laboratorio, se conectar a un switch a travs de una sesin Telnet, iniciar sesin y utilizar los comandos del sistema operativo requeridos para analizar las direcciones MAC almacenadas y su asociacin con puertos del switch.

Prctica de laboratorio utiliza Wireshark para capturar y analizar tramas para determinar qu nodos de la red originaron las tramas. A continuacin, se captura y analiza una sesin Telnet entre un equipo host y un switch para determinar el contenido de la trama.



Se realizan conforme a los estndares de la currcula vigente.




Unidad No. X Planificacin y cableado de redes

Objetivo particular Implementar una red que funcione en los siete niveles del modelo ISO/OSI.




10.1 LAN: Realizacin de la conexin fsica 10.2 Interconexiones entre

dispositivos 10.3 Desarrollo de un esquema de direccionamiento 10.4 Clculo de subredes Interconexiones de dispositivos

Prctica de los medios de red bsicos que se requieren para realizar una conexin LAN (Red de rea local).

Prctica de configuraciones de los diagramas de pines para cables de conexin directa y de conexin cruzada.

Prctica de laboratorio, el usuario crear una red pequea que requiere la conexin de dispositivos de red, la configuracin de los equipos host para la conectividad de red bsica y la verificacin de dicha conectividad.

Prctica de un esquema de direccionamiento para









una internetwork y asignar rangos para los hosts, los dispositivos de red y la interfaz del router.

Unidad No. XI Configuracin y verificacin de su red

Objetivo particular Verificar la conectividad de una red.




11.1 Configuracin de

dispositivos Cisco:

Principios bsicos de

IOS

11.2 Aplicacin de una

configuracin bsica

con Cisco IOS

11.3 Verificacin de la

conectividad

11.4 Monitoreo y

documentacin de

redes

Prctica de la funcin del Sistema operativo Internetwork (IOS).

Prctica de los modos de operacin de IOS.

Prctica de los comandos bsicos de IOS.

Tabla comparativa de los comandos show bsicos.








Bibliografa bsica

Barcia, N., (2005). Redes de Computadores y Arquitecturas de Comunicaciones: Supuestos Prcticos. Espaa:

Pearson*

Empson, S. (2007). CCNA Portable Command Guide 2nd ed. USA: Cisco Press.

McQuerry, S. (2008). Authorized Self-Study Guide CCNA Preparation Library 7th ed. USA: Cisco Press.

McQuerry, S. (2007). Interconnecting Cisco Network Devices, Part 1 (ICND1): CCNA Exam 640-802 and ICND1

Exam 640-822 2nd ed. USA: Cisco Press.

Odom, W. (2007). CCENT/CCNA ICND1 Official Exam Certification Guide (CCENT Exam 640-822 and CCNA Exam

640-802) 2nd ed. USA: Cisco Press.

Odom, W. (2007). CCNA Official Exam Certification Library (CCNA Exam 640-802) 3rd ed. USA: Cisco Press.

Bibliografa complementaria

Stevens, W., Wright, G. TCP/IP Illustrated Volume 1: The Protocols. USA: Pearson Education.

Stevens, W., Wright, G. (2004), TCP/IP Illustrated Volume 2: The Implementation, 19a printed. USA: Addison-Wesley

Stallings, W. (2000). Local & metropolitan area networks. (6th ed.) USA: Prentice Hall *

Trulove, J. (2005). LAN wiring. 3rd ed. USA: Prentice Hall.

* Las referencias tienen ms de 5 aos de haber sido publicadas. Son clsicos en el rea de redes y su consulta se considera necesaria para todo profesional de las redes de computadoras. ** En esta asignatura se utiliza el material proporcionado por la empresa CISCO SYSTEMS a travs de un convenio con la UJAT, dicha informacin est en lnea y es actualizada constantemente.

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