Modulo 3
1. Defiición de RED
2. Dispositivos de una RED
3. Medio de Transmisión
4. Información y Recursos
5. Clasificación (segun su tamaño)
6. Velocidades de conexión
7. Protocolo de RED
8. Topología de RED
9. Software de RED
1. Definición de Red
Una red es un conjunto de dispositivos físicos (Hardware) y de programas (Software), mediante el cual podemos comunicar computadoras para compartir recursos (discos, impresoras, programas, etc.) así como trabajo (tiempo de cálculo, procesamiento de datos, etc.).
Hardware: está constituido por el cableado o líneas de comunicación (que unen los distintos computadores), las placas o tarjetas de conexión (que convierten las señales que circulan por los cables en datos accesibles al sistema) y los elementos de interconexión. Estos están determinados por la arquitectura o topología de la red. El cableado resulta fundamental al ser el encargado de transportar físicamente las señales de un computador a otro. El tipo y las características del cable utilizado dependen del modelo de red, así como de las limitaciones impuestas por la localización física de la red.
Software: formado por ejemplo por los protocolos de comunicaciones, el sistema operativo de red y programas de aplicación.
2. Dispositivos de una Red
Placas de red
Llamadas también tarjetas de interfaz de red-NIC (network Interface Card), conecta una computadora a una red informática. Permite conectar el envío y recepción de los datos transmitidos desde y hacia el equipo. Ejemplo : placas de red wi-fi (wiriless)
Modem analógico (Modulador-Demodulador)
Es un dispositivo que convierte las señales digitales en señales telefónicas analógicas (modulación) y de analógica a digital (desmodulación), lo cual permite a la computadora enviar y recibir información por la línea telefónica. Ejemplo: El proveedor de internet entrega una señal analógica y el modem la convierte en digital.
Al salir los datos de la PC se deben transformar en señal analógica para que se transmitan por la línea telefónica o cable. Esto se llama modulación.
Modem inalámbrico
Dispositivo que se conecta a una red inalámbrica que se utiliza para acceder a internet conectándolo a una computadora
Hubs (Concentrador)
Este dispositivo tiene varios puertos de conexión de entrada, y uno solo de salida, que va conectado a la computadora llamada servidor. Los equipos se conectan a algún puerto de entrada del hub.
Switch (Conmutadorde paquetes)
Es un dispositivo de enlace de datos que une dos o más segmentos de una red. Se usa cuando se quiere
unir múltiples redes, fusionándolas en una sola. Este hace la misma función que el concentrador. Se diferencian en que posee memoria. La información de cada equipo conectado a cada uno de sus puertos la almacena internamente, de ese modo, cuando un equipo envía información a otro, la almacena y luego la envía al equipo destino. De esta forma se evita que haya tráfico de datos innecesario.
Router(Enrutador)
Se utiliza para conectar dos redes que se encuentran geográficamente muy distantes. Posee memoria y un software que le permite elegir el camino que debe seguir la información para llegar a destino.
Servidor(server)
Dispositivo que recibe y envía información a todas las computadoras que están conectas a el. Administra los servicios de red, los recursos, aplicaciones, seguridad.
3. Medio de Transmisión
Los medios de transmisión son las vías por las cuales se comunican los datos a través de la red. Es el vínculo físico que uno al emisor y al receptor. Los podemos agrupar en alámbricos y en inalámbricos
Medios
alámbricos: Se
usan
cuando
se
necesitan
transmitir
un
gran
volumen
de
datos,
a
velocidades
muy
altas.
Sobre
conductos
de
cobre,
fibra
de
vidrio
o
contenedores
metálicos. Ejemplo:
1. Línea telefónica
Son señales electromagnéticas que se transmiten por un cable llamado de pares o cuadretes, que es el que utiliza la red telefónica.
2. Cable coaxil
Alambres de cobre con gran espesor de aislamiento. Permite transmitir mayor volumen de datos. Formados por un hilo conductor central y otro cilíndrico exterior (rejilla de hilos o lámina de aluminio). El cable está recubierto de material aislante, ocupando también el espacio entre el cilindro conductor y el hilo
central. Este sistema reduce enormemente las interferencias, permite transmitir a altas frecuencias y su capacidad o ancho de banda es bastante grande, con lo cual un cable coaxial puede soportar un elevado número de canales de información. Se los utiliza en distribución de señales de televisión (televisión por cable), en comunicaciones de larga distancia y en redes de transmisión de datos. Llegan a 30Mbps .
3. Fibra óptica
Son haces de fibra de vidrio transparentes y delgados. Es un medio rápido y de mayor duración. Se utiliza como medio físico la fibra de vidrio y como señal la luz, normalmente emitida mediante un proyector de rayos láser, lográndose alcanzar grandes distancias sin apenas pérdidas. Tiene la
ventaja de que la comunicación no es afectada por el ruido y las radiaciones, y entre sus inconvenientes figura su elevado costo y que las conexiones requieran un complejo proceso de soldadura. Transmite señales ópticas a tasas muy superiores que los de metal y son mucho más ligeros. Un solo par de cables posibilita la comunicación de más de mil conversaciones al mismo tiempo. El ruido eléctrico no las afecta. Las repetidoras pueden estas hasta a 100 kilómetros de distancia.
Medios inalámbricos
En los medios no confinados las señales de radiofrecuencia se transmiten libremente a través del medio (el aire por ejemplo ) conocido como espectro radioeléctrico. Ejemplos:
1. Microondas
Transmiten señales de radio de alta frecuencia a través de la atmósfera; utilizadas para la transmisión a larga distancia. La información se transmite por el aire mediante ondas electromagnéticas. Tiene la ventaja de que no necesita un enlace físico y que el ancho de banda del aire es prácticamente ilimitado. Si es necesario un enlace visual entre los puntos
emisor y receptor, por lo cual, debido a la orografía terrestre, su separación máxima ronda los 50 km, salvo que se instalen repetidores intermedios que reciban la señal desde el emisor y la remitan hacia el receptor..
2. Satélites
Permite la transmisión de datos a largas distancias utilizando microondas. Utiliza para esto satélites geoestacionarios como antenas repetidoras. Los datos se envían posteriormente a través de microondas. Un satélite es una estación repetidora. La
ventaja principal de los satélites consiste en que los datos se pueden transmitir desde un sitio a cualquier número de lugares en cualquier parte del planeta. Una característica adicional en la comunicación y transmisión por satélite es que en el costo de la transmisión no se considera la distancia, como sucede con los otros métodos.
3. Wifi
Es en realidad el nombre comercial de un determinado tipo de tecnología inalámbrica. Esta tecnología se utiliza con mayor frecuencia en el hogar y la oficina, en redes, video juegos, y teléfonos móviles. Es un sistema de envío de datos que utiliza ondas de radio en lugar de cables, que es adecuado para distancia relativamente cortas (luego de los 100m suele tener inconvenientes). transporta datos con velocidad de 54 mbps
4. Bluetooth
Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance de emisión .
4. Información y Recursos
La información, comprende todo elemento intercambiado entre dispositivos, tanto de gestión de acceso y comunicación, como de usuario final (texto, hipertexto, imágenes, música, video, etc.).
Un recurso es todo aquello que un dispositivo le solicita a la red, y que puede ser identificado y accedido directamente. Puede tratarse de un archivo compartido en otra computadora dentro de la red, un servicio que se desea consumir, una impresora a través de la cual se quiere imprimir un documento, información, espacio en disco duro, tiempo de procesamiento, etc.
5. Clasificación
Considerando el tamaño y el ámbito geográfico de una red, podemos clasificarlas de la siguiente manera:
LAN (Local Área Network)
Son redes de área local. Es la red de comunicación que abarca un único emplazamiento (usualmente un edificio o varios cercanos). Es una red en la cual los computadores se encuentran a corta distancia, un radio de unos 600m. Conectadas con cables o inalámbricamente. La tecnología más frecuentemente utilizada es Ethernet.
MAN (Metropolitan Area Network)
Es una red de área metropolitana. Conecta diversas LAN cercanas entre sí a alta velocidad. permite que dos nodos remotos se comuniquen entre sí como si fueran parte de la misma red local.
Se usa para unir sucursales de una empresa o banco por ejemplo. Suelen ser usadas por organismos estatales. Debido a la distancia que separan los nodos usan distintos medios de transmisión.
La transmisión es vía microondas Se transmite por medio del aire por ondas electromagnéticas, no necesita enlace físico, la distancia máxima entre nodos es de 50 km. Si hay que cubrir mayores distancias se deben intercalar repetidoras .
WAN (Wide Area Network)
Es una red de área global o extensa. Puede abarcar grandes distancias, países y hasta continentes. Las transmisiones dentro de una WAN son más veloces que en una LAN. Ésta utiliza distintos tipo de medios de transmisión: cables de pares , fibra óptica, cable coaxial, microondas y satélite.
Su objetivo general es la transmisión de datos.
Su mantenimiento es muy costoso. Pero a diferencia de Internet son redes privadas Pertenecen a organismos oficiales o a grandes compañías y se comunican con todo el globo terráqueo.
PAN (Personal Area Network)
Tienen una cobertura limitada, alrededor de unos pocos metros. Este tipo de redes se implementan para interconectar dispositivos como PDAs, celulares, computadores portátiles, dispositivos de audio etc. Representa el concepto de redes centradas en las personas.
Las implementaciones más importantes de redes PAN se basan en enlaces infrarrojos (IrDA-Infrared Data Association), Bluetooth y ZigBee. Este tipo de redes se caracterizan por su baja complejidad en su diseño, bajos costos y reducido consumo de potencia
6. Velocidades de conexión
La velocidad a la cual viaja la información en una red está dada por la velocidad máxima que soporta el medio de transporte. Entre los medios más comunes podemos afirmar que la fibra óptica es la más veloz, con aproximadamente 2 Gbps; después le sigue el par trenzado, con 100 Mbps a 1000 Mbps; y por último, las conexiones Wi-Fi, con 54 Mbps en promedio. Las velocidades pueden variar de acuerdo con los protocolos de red utilizados.
Ancho de banda y tasa de transferencia:
Es común denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir en una unidad de tiempo. Por ejemplo, una línea ADSL de 256 kbit/s puede, teóricamente, enviar 256 000 bits (no bytes) por segundo. Esto es en realidad la tasa de transferencia máxima permitida por el sistema, que depende del ancho de banda analógico, de la potencia de la señal, de la potencia de ruido y de la codificación de canal.
7. Protocolo de RED
Protocolo es el término que se emplea para denominar al conjunto de normas, reglas y pautas que sirven para guiar una conducta o acción. Red, por su parte, es una clase de estructura o sistema que cuenta con un patrón determinado.
La idea de protocolo TCP/IP, en este marco, está vinculada a la familia de protocolos que constituyen la base de la estructura de Internet, posibilitando la transmisión de datos entre múltiples computadoras. Se trata de protocolos de red: criterios y normas que se encargan de fijar cómo los componentes de un sistema de interconexión tienen que comunicarse entre sí.
El protocolo TCP/IP nació en la década de 1970, cuando el Departamento de Defensa de Estados Unidos lo aplicó en una red informática denominada ARPANET. En 1982, las autoridades norteamericanas lo declararon como el estándar de las comunicaciones entre las redes militares de la nación.
Es importante tener en cuenta que, de acuerdo al modelo de interconexión de sistemas abiertos (denominado modelo OSI), existen distintos niveles o capas en los protocolos de red, desde la capa física hasta la capa de aplicación. Mientras que el IP trabaja en el nivel de red (determinando la ruta y el direccionamiento), el TCP lo hace en el nivel de transporte. Puede decirse, en definitiva, que TCP es el nivel intermedio entre IP y la capa de aplicación (FTP, HTTP, etc.).
En la actualidad, casi todos los dispositivos se encuentran conectados a alguna red y por lo general usan el protocolo TCP/IP: desde los teléfonos móviles hasta los ordenadores, pasando por varios electrodomésticos, Internet nos permite que todos ellos se comuniquen con servidores remotos por medio de una gran red de información.
Algunas ventajas del protocolo TCP/IP:
* puede trabajar en muchos dispositivos de diferentes características con diversos sistemas operativos;
* sirve para redes grandes y medianas, profesionales y hogareñas;
* es compatible con herramientas de análisis y monitorización;
* es de uso masivo, y eso aumenta indirectamente su compatibilidad con las redes preexistentes.
Algunas desventajas del protocolo TCP/IP:
* no hay una distinción clara entre servicios, protocolos e interfaces, por lo cual es difícil desarrollar tecnologías basadas en él;
* si el tráfico tiene un volumen escaso, la velocidad puede ser poco satisfactoria;
* su rendimiento no es muy bueno en servidores de impresión o de ficheros.
8. Topología de RED
Las redes de computadoras surgieron como una necesidad de compartir recursos y equipos específicos. Pero los diferentes
componentes que van a formar una red se pueden interconectar o unir de
diferentes formas, siendo la forma elegida un factor fundamental que va a
determinar el rendimiento y la funcionalidad de la red.
La disposición
de los diferentes componentes de una red se conoce con el nombre de
topología de la red. La topología idónea para una red concreta va a
depender de diferentes factores, como el número de máquinas, el tipo de acceso al medio físico que deseemos, etc.
Las principales modelos de Topología son:
1. Topología de Bus
(Punto a Punto)
La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un
enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos. Físicamente cada
host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar
directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts queden
desconectados. La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan
ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser
ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información.
Sin embargo, puede representar una desventaja, ya que es común que se
produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar
segmentando la red en varias partes. Es la topología más común en
pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los extremos.
2. Topología de Anillo
Una topología de anillo se compone de un solo anillo cerrado formado por
nodos y enlaces, en el que cada nodo está conectado solamente con los
dos nodos adyacentes.
Los dispositivos se conectan directamente entre sí por medio de cables
en lo que se denomina una cadena margarita. Para que la información
pueda circular, cada estación debe transferir la información a la
estación adyacente.
3. Topología en Estrella
La topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian
todos los enlaces hacia los demás nodos. Por el nodo central,
generalmente ocupado por un hub, pasa toda la información que circula
por la red.
La ventaja principal es que permite que todos los nodos se comuniquen
entre sí de manera conveniente. La desventaja principal es que si el
nodo central falla, toda la red se desconecta.
4. Topología en Árbol
La topología en árbol es similar a la topología en estrella extendida,
salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, un nodo de enlace
troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se
ramifican los demás nodos.
El enlace troncal es un cable con varias capas de ramificaciones, y el
flujo de información es jerárquico. Conectado en el otro extremo al
enlace troncal generalmente se encuentra un host servidor.
5. Topología en Malla Completa
En una topología de malla completa, cada nodo se enlaza directamente con
los demás nodos. Las ventajas son que, como cada todo se conecta
físicamente a los demás, creando una conexión redundante, si algún
enlace deja de funcionar la información puede circular a través de
cualquier cantidad de enlaces hasta llegar a destino. Además, esta
topología permite que la información circule por varias rutas a través
de la red.
La desventaja física principal es que sólo funciona con una pequeña
cantidad de nodos, ya que de lo contrario la cantidad de medios
necesarios para los enlaces, y la cantidad de conexiones con los enlaces
se torna abrumadora.
6. Topología de Red Celular
La topología celular está compuesta por áreas circulares o hexagonales,
cada una de las cuales tiene un nodo individual en el centro.
La topología celular es un área geográfica dividida en regiones (celdas)
para los fines de la tecnología inalámbrica. En esta tecnología no
existen enlaces físicos; sólo hay ondas electromagnéticas. La ventaja
obvia de una topología celular (inalámbrica) es que no existe ningún
medio tangible aparte de la atmósfera terrestre o el del vacío del
espacio exterior (y los satélites). Las desventajas son que las señales
se encuentran presentes en cualquier lugar de la celda y, de ese modo,
pueden sufrir disturbios y violaciones de seguridad. Como norma, las
topologías basadas en celdas se integran con otras topologías, ya sea
que usen la atmósfera o los satélites.
9. Software de RED
Software de aplicaciones
Está formado por programas informáticos que se comunican con los
usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos de bases de datos, de documentos, gráficos o vídeos)
y recursos (como impresoras o unidades de disco).
Un tipo de software
de aplicaciones se denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente
envían peticiones de información o de uso de recursos a otras
computadoras, llamadas servidores, que controlan el flujo de datos y la
ejecución de las aplicaciones a través de la red.
Otro tipo de software de aplicación se conoce como "de igual a igual" (peer to peer). En una red de este tipo, las computadoras se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin utilizar un servidor como intermediario. Estas redes son más restringidas en sus capacidades de seguridad, auditoria y control, y normalmente se utilizan en ámbitos de trabajo con pocas pc y en los que no se precisa un control tan estricto del uso de aplicaciones y privilegios para el acceso y modificación de datos.