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UNIVERSIDAD CONTINENTAL DE CIENCIAS E INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INFORMÁTICA
R E D E S
Monografía que como parte del curso de Métodos y Técnicas de Estudio
presenta la alumna:
VILLAVERDE GUERRA, Mishela
HUANCAYO – PERÙ
2011
R E S U M E N
Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno
de sus objetivo es hacer que todos los programas, datos y equipo
estén disponibles para cualquiera de la red que así lo solicite,
sin importar la localización física del recurso y del usuario.
En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a
1000 km de distancia de los datos, no debe evitar que este los
pueda utilizar como si fueran originados localmente,
proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes
alternativas de suministro. Por ejemplo todos los archivos
podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera que si
una de ellas no se encuentra disponible, podría utilizarse una
de las otras copias. Además, la presencia de múltiples CPU
significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras
pueden ser capaces de encarqarse de su trabajo, aunque se tenga
un rendimiento global menor y otro objetivo es el ahorro
económico.
La definición más clara de una red es la de un sistema de
comunicaciones, ya que permite comunicarse con otros usuarios y
compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de
comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite
intercambiar información.
I N T R O D U C C I Ó N
El desarrollo de la computación y su integración con las
telecomunicaciones en la telemática han propiciado el
surgimiento de nuevas formas de comunicación, que son aceptadas
cada vez por más personas. El desarrollo de las redes
informáticas posibilito su conexión mutua y, finalmente, la
existencia de Internet, una red de redes gracias a la cual una
computadora puede intercambiar fácilmente información con otras
situadas en regiones lejanas del planeta.
La información a la que se accede a través de Internet combina
el texto con la imagen y el sonido, es decir, se trata de una
información multimedia, una forma de comunicación que esta
conociendo un enorme desarrollo gracias a la generalización de
computadores personales dotadas del hardware y software
necesarios. El último desarrollo en nuevas formas de
comunicación es la realidad virtual, que permite al usuario
acceder a una simulación de la realidad en tres dimensiones, en
la cual es posible realizar acciones y obtener inmediatamente
una respuesta, o sea, interactuar con ella.
Las redes que permiten todo esto son equipos avanzados y
complejos. Su eficacia se basa en la confluencia de muy diversos
componentes. El diseño e implantación de una red mundial de
ordenadores es uno de los grandes ‘milagros tecnológicos’ de las
últimas décadas.
Esperando que el presente trabajo sea del agrado del lector y
pueda contribuir con éste para mayor información
LA AUTORA
R E D E S
1. CONCEPTO DE REDES
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.).
A cada una de las computadoras conectadas a la red se le
denomina un nodo. Se considera que una red es local si solo
alcanza unos pocos kilómetros.
Una red de computadores son dos o más computadores enlazados
para el intercambio de datos. El software de una red permite
compartir periféricos tales como Módem, Fax, CD-ROM, sistema
de almacenamiento masivo, correo electrónico, manejo de
proyectos en grupo, compartir aplicaciones, obtener recursos
comunes, entre otros. La conexión física entre los
computadores puede efectuarse por un alambre de cobre, fibra
óptica, cableado utp, satélites de comunicación, microondas,
entre otros.
REDES
Las redes constan de dos o más computadoras conectadas entre
sí y permiten compartir recursos e información. La
información por compartir suele consistir en archivos y
datos. Los recursos son los dispositivos o las áreas de
almacenamiento de datos de una computadora, compartida por
otra computadora mediante la red. La más simple de las redes
conecta dos computadoras, permitiéndoles compartir archivos e
impresos.
Una red mucho más compleja conecta todas las computadoras de
una empresa o compañía en el mundo. Para compartir impresoras
basta con un conmutador, pero si se desea compartir
eficientemente archivos y ejecutar aplicaciones de red, hace
falta tarjetas de interfaz de red (NIC, NetWare Interfaces
Cards) y cables para conectar los sistemas. Aunque se puede
utilizar diversos sistemas de interconexión vía los puertos
series y paralelos, estos sistemas baratos no ofrecen la
velocidad e integridad que necesita un sistema operativo de
red seguro y con altas prestaciones que permita manejar
muchos usuarios y recursos.
2. DESARROLLO DE LAS REDES.
Una de las características mas notables en le evolución de la
tecnología de las computadoras es la tendencia a la
modularidad. Los elementos básicos de una computadora se
conciben, cada vez mas, como unidades dotadas de autonomía,
con posibilidad de comunicación con otras computadoras o con
bancos de datos.
La comunicación entre dos computadoras puede efectuarse
mediante los tres tipos de conexión:
2.1 Conexión directa: A este tipo de conexión se le llama
transferencia de datos on – line. Las informaciones
digitales codificadas fluyen directamente desde una
computadora hacia otra, sin ser transferidas a ningún
soporte intermedio.
Los datos pueden viajar a través de una interfaz serie o
paralelo, formada simplemente por una conexión física
adecuada, como por ejemplo un cable.
2.2 Conexión a media distancia: Es conocida como conexión
off-line. La información digital codificada se graba en
un soporte magnético o en una ficha perforada y se envía
al centro de proceso de datos, donde será tratada por
una unidad central u host.
2.3 Conexión a gran distancia: Con redes de transferencia de
datos, de interfaces serie y módems se consiguen
transferencia de información a grandes distancias.
La tecnología electrónica, con sus microprocesadores,
memorias de capacidad cada vez más elevada y circuitos
integrados, hace que los cambios en el sector de las
comunicaciones puedan asociarse a los de las computadoras,
porque forma parte de ambos. Hace ya algún tiempo que se
están empleando redes telefónicas para las comunicaciones de
textos, imágenes y sonidos. Por otro lado existen redes
telefónicas, públicas y privadas, dedicadas solamente a la
transmisión de datos.
Mediante el teléfono de nuestra casa se puede establecer
comunicación con cualquier lugar del mundo, marcando las
claves correctas. Si se dispone de la ayuda de una
computadora, conectada a la línea telefónica mediante un
modulador / desmodulador (MODEM), se puede comunicar con
otras computadoras que dispongan de los mismos elementos.
Cada día existe más demanda de servicios de telecomunicación
entre computadoras, y entre éstas y terminales conectados en
lugares alejados de ellas, lo cual abre más el abanico de
posibilidades de la conjunción entre las comunicaciones y la
computación o informática, conjunción a la que se da el
nombre de telemática.
3. COMPONENTES DE UNA RED
ESTRUCTURA
Las redes están formadas por conexiones entre grupos de
computadoras y dispositivos asociados que permiten a los
usuarios la transferencia electrónica de información. La red
de área local, representada en la parte izquierda, es un
ejemplo de la configuración utilizada en muchas oficinas y
empresas. Las diferentes computadoras se denominan estaciones
de trabajo y se comunican entre sí a través de un cable o
línea telefónica conectada a los servidores. Éstos son
computadoras como las estaciones de trabajo, pero poseen
funciones administrativas y están dedicados en exclusiva a
supervisar y controlar el acceso de las estaciones de trabajo
a la red y a los recursos compartidos (como las impresoras).
La línea roja representa una conexión principal entre
servidores de red; la línea azul muestra las conexiones
locales. Un módem (modulador/demodulador) permite a las
computadoras transferir información a través de las líneas
telefónicas normales. El módem convierte las señales
digitales a analógicas y viceversa, y permite la comunicación
entre computadoras muy distantes entre sí
Una red tiene tres niveles de componentes: software de
aplicaciones, software de red y hardware de red.
El software de aplicaciones está formado por programas
informáticos que se comunican con los usuarios de la red y
permiten compartir información (como archivos, 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 datos y aplicaciones. Otro
tipo de software de aplicación se conoce como 'de igual a
igual' (peer to peer). En una red de este tipo, los
ordenadores se envían entre sí mensajes y peticiones
directamente sin utilizar un servidor como intermediario.
El software de red consiste en programas informáticos que
establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se
comuniquen entre sí. Estos protocolos se aplican enviando y
recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes.
Los protocolos indican cómo efectuar conexiones lógicas entre
las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de paquetes
a través de la red física y minimizar las posibilidades de
colisión entre paquetes enviados simultáneamente.
El hardware de red está formado por los componentes
materiales que unen las computadoras. Dos componentes
importantes son los medios de transmisión que transportan las
señales de los ordenadores (típicamente cables o fibras
ópticas) y el adaptador de red, que permite acceder al medio
material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes
desde el software de red y transmitir instrucciones y
peticiones a otras computadoras. La información se transfiere
en forma de dígitos binarios, o bits (unos y ceros), que
pueden ser procesados por los circuitos electrónicos de los
ordenadores.
CONEXIONES DE RED
Una red tiene dos tipos de conexiones: conexiones
físicas —que permiten a los ordenadores transmitir y
recibir señales directamente— y conexiones lógicas, o
virtuales, que permiten intercambiar información a las
aplicaciones informáticas, por ejemplo a un procesador
de textos. Las conexiones físicas están definidas por el
medio empleado para transmitir la señal, por la
disposición geométrica de los ordenadores (topología) y
por el método usado para compartir información. Las
conexiones lógicas son creadas por los protocolos de red
y permiten compartir datos a través de la red entre
aplicaciones correspondientes a ordenadores de distinto
tipo, como un Apple Macintosh y un PC de IBM. Algunas
conexiones lógicas emplean software de tipo cliente-
servidor y están destinadas principalmente a compartir
archivos e impresoras. El conjunto de Protocolos de
Control de Transmisión y Protocolo de Internet (TCP/IP,
siglas en inglés), desarrollado originalmente por el
Departamento de Defensa estadounidense, es el conjunto
de conexiones lógicas empleado por Internet, la red de
redes planetaria. El TCP/IP, basado en software de
aplicación de igual a igual, crea una conexión entre dos
computadoras cualesquiera.
4. ARQUITECTURA LÓGICA
MAESTRO/ ESCLAVO (SIMILAR A UNA RELACIÓN DE ALUMNO Y MAESTRO)
Características:
1. Control central y administración
2. Procesamiento central de información
3. Poleo de estaciones
PUNTO A PUNTO (Similar al concepto de grupo de trabajo)
Características:
1. Administración distribuida
2. Procesamiento independiente de información
3. Medio de transmisión compartido
MODELO CLIENTE SERVIDOR (Similar a una transacción de cajero
automático)
Características:
1. Red de administrador central
2. Flujo controlado de información
3. Proceso independiente de información
Medio de transmisión compartido
5. TIPOS DE REDES
Los tipos de redes son:
REDES LAN
Son redes de propiedad privada que funcionan dentro de
una oficina, edificio o terreno hasta unos cuantos
kilómetros, generalmente son usadas para conectar
computadores personales y estaciones de trabajo en una
compañía y su objetivo es compartir recursos e
intercambiar información.
Las redes LAN generalmente usan una tecnología de
transmisión que consiste en un cable sencillo, al cual
se encuentran conectados todos los computadores, la
velocidad tradicional de lasa redes de área local oscila
entre 10 y 100 Mbps.
REDES MAN
Es básicamente una versión más grande que las redes de
área local con una tecnología similar. Una red MAN puede
manejar voz y datos e incluso podría estar relacionada
con la red de televisión local por cable. Este estándar
define un protocolo de gran velocidad, en donde los
computadores conectados comparten un bus doble de fibra
óptica utilizando el método de acceso llamado bus de
cola distribuido.
El distinguir las redes MAN en una categoría especial
indica que se ha adoptado un estándar especial
denominado DQDB, que consiste en dos cables ópticos
unidireccionales, donde están conectados todos los
computadores.
REDES WAN
Es una red de gran alcance con un sistema de
comunicaciones que interconecta redes geográficamente
remotas, utilizando servicios proporcionados por las
empresas de servicio público como comunicaciones vía
telefónica o en ocasiones instalados por una misma
organización. Una red que se extiende por un área
geográfica extensa mantiene computadores con el
propósito de efectuar aplicaciones, a estos se les
denomina HOSTS. Los HOSTS se encuentran conectados a
subredes de comunicaciones, cuya función es conducir
mensajes de un host a otro, a diferencia del sistema
telefónico que conduce la voz, los hosts conducen datos
utilizando la misma vía (red telefónica).
Una red WAN también tiene la posibilidad de comunicarse
mediante un sistema de satélite o radio, utilizando
antenas las cuales efectúan la transmisión y recepción.
REDES INALÁMBRICAS
Las redes inalámbricas se basan en el principio de
conectar una antena a un circuito eléctrico en donde las
ondas electromagnéticas se difunden para captarse en un
receptor a cierta distancia.
La instalación de redes inalámbricas es relativamente
fácil, pero presentan algunas desventajas como su
velocidad de transmisión y recepción que puede alcanzar
de 1 a 2 Mbps, lo cual es mucho más lento que las redes
LAN y redes WAN.
RED INTERNET
Internet o red de redes es la mayor de las redes
existentes actualmente en el mundo, compuesta por
millares de computadores conectados entre sí.
Uno de los aspectos más importantes de Internet es que
utiliza una base tecnológica y protocolos de
comunicación que son abiertos (no tienen propietario
exclusivo), permitiendo la comunicación integrada entre
computadores de distintos fabricantes.
6. EQUIPOS DE RED
ADAPTADORES DE RED
Son tarjetas que se instalan en un computador con el fin
de ofrecer la conexión física a una red. Cada tarjeta se
encuentra diseñada para trabajar en un tipo de red
específico y soportar una gran variedad de cable y tipos
de bus (ISA, MCA, EISA, PCI, PCMCIA).
Las nuevas tarjetas de red son configurables usando un
programa de software para configurar los recursos
asignados a la tarjeta.
EXPANSORES DE RED:
REPETIDORES Y CONCENTRADORES
PUENTES
ENRUTADORES
GATEWAYS
CONCENTRADORES DE RED (HUBS)
Los concentradores permiten la interconexión de
diferentes tipos de cableado, añadiendo la ventaja de la
utilización de máquinas como puentes o enrutadores sobre
una misma caja.
De acuerdo a como son utilizados en un sistema de
cableado estructurado se puede definir tres categorías
de concentradores:
concentrador de grupo de trabajo.
concentrador intermedio.
concentrador principal.
REPETIDORES
Son equipos que actúan a nivel físico. Prolongan la
longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando
la señal, pero junto con ella también amplifican el
ruido. la red sigue siendo una sola, con lo cual, siguen
siendo válidas las limitaciones en cuento al número de
estaciones que pueden compartir el medio.
BRIDGES
Son equipos que unen dos redes actuando sobre los
protocolos de bajo nivel, en el nivel de control de
acceso al medio. Sólo el tráfico de una red que va
dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto
permite a los administradores dividir las redes en
segmentos lógicos, descargando de tráfico las
interconexiones. Los bridges producen las señales, con
lo cual no se transmite ruido a través de ellos.
ROUTER
El router opera en la capa 3 del modelo OSI y tiene más
facilidades de software que un switch. Al funcionar en
una capa mayor que la del switch, el ROUTER distingue
entre los diferentes protocolos de red, tales como IP,
IPX, Apple Talk o DECnet. Esto le permite hacer una
decisión más inteligente que al switch, al momento de
reenviar los paquetes.
GATEWAYS
Son equipos para interconectar redes con protocolos y
arquitecturas completamente diferentes a todos los
niveles de comunicación. La traducción de las unidades
de información reduce mucho la velocidad de transmisión
a través de estos equipos.
SERVIDORES
Son unos equipos potentes que ofrecen servicios a uno o
más PCs clientes, por ejemplo acceso a archivos,
aplicaciones, cola de impresión, acceso remoto. En una
red pueden existir varios servidores y cada uno de ellos
cumplir una función especial.
servidor de correo electrónico
servidor de Fax
servidor de copias de seguridad
servidor de impresoras
servidor de base de datos
MÓDEMS
Son equipos que permiten a las computadoras comunicarse
entre sí a través de líneas telefónicas; modulación y
demodulación de señales electrónicas que pueden ser
procesadas por computadoras. Los módems pueden ser
externos (un dispositivo de comunicación) o interno
(dispositivo de comunicación interno o tarjeta de
circuitos que se inserta en una de las ranuras de
expansión de la computadora).
ESTACIÓN DE TRABAJO
Es un computador que trabaja como estación de usuario en
la red que utiliza los recursos que el servidor tiene a
su disposición.
7. PROTOCOLOS DE RED
Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicación
de información. Son las reglas y procedimientos que se
utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que
tienen acceso al sistema de cable. Los protocolos gobiernan
dos niveles de comunicaciones:
o Los protocolos de alto nivel: Estos definen la forma
en que se comunican las aplicaciones.
o Los protocolos de bajo nivel: Estos definen la forma
en que se transmiten las señales por cable.
Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante
cambio, también los protocolos están en continuo cambio.
Actualmente, los protocolos más comúnmente utilizados en las
redes son Ethernet, Token Ring y ARCNET. Cada uno de estos
esta diseñado para cierta clase de topología de red y tienen
ciertas características estándar.
Ethernet
Actualmente es el protocolo más sencillo y es de bajo costo.
Utiliza la topología de "Bus" lineal.
Token Ring
El protocolo de red IBM es el Token ring, el cual se basa en
la topología de anillo.
Arnet
Se basa en la topología de estrella o estrella distribuida,
pero tiene una topología y protocolo propio.
El protocolo de red es aquel que determina el modo y
organización de la información (tanto datos como controles)
para su transmisión por el medio físico con el protocolo de
bajo nivel. Los protocolos de red más comunes son:
IPX/SPX
DECnet
X.25
Un estándar WAN de protocolos y formatos de mansajes; se
utiliza para tener acceso a una red de datos pública.
TCP/IP
Es un protocolo de control de transmisión, que parte los
mensajes en pequeños paquetes y que de este modo asegura su
correcta recepción.
APPLETALK
NETBEUI
8. PROTOCOLOS DE BAJO NIVEL
Es en cierta medida, la forma en que las señales se
transmiten por el cable, transportando tanto datos como
información y los procedimientos de control de uso del medio
por los distintos nodos. Los protocolos de bajo nivel más
populares son:
ETHERNET
TOKEN RING
La implementación de IBM del Token passing, basado en el
estándar 802.3 de IEEE; la segunda topología de red más
popular después de Ethernet.
TOKEN BUS
FDDI
CDDI
FDDI con cable UTP de categoría 5.
HDLC
FRAME RELAY
ATM
Una tecnología de red, que transfiere datos para el posterior
reenvío de diferentes tipos de información (video, datos,
comunicación oral). El protocolo ATM es el protocolo básico
de la RDSI. El paquete (celda) tiene una longitud de 53
bytes, dividida en una cabecera de 5 bytes, y un campo de
datos de 48 bytes de longitud.
El ATM es un protocolo atípico en muchos sentidos; así, no
incluye el subprotocolo para crear y eliminar los circuitos
virtuales; además, un protocolo de comunicaciones corriente
incluye en su cabecera una suma de chequeo, que permite
detectar los errores producidos dentro del paquete durante la
transmisión, y unos números de secuencia que tienen una doble
función por un lado sirven para que el receptor pueda ordenar
los paquetes si estos llegan desordenados, y por otro lado
sirven como referencia para, en caso de error, poder
indicarle al emisor cual ha sido el paquete defectuoso para
que lo vuelva a enviar.
9. VENTAJA DE LAS REDES
Integración de varios puntos en un mismo enlace
Posibilidad de Crecimiento hacia otros puntos para
integración en la misma red
Una LAN da la posibilidad de que los PC's compartan entre
ellos programas, información, recursos entre otros. La
máquina conectada (PC) cambia continuamente, así que permite
que sea innovador este proceso y que se incremente sus
recursos y capacidades.
Las WAN pueden utilizar un software especializado para
incluir mini y macro - computadoras como elementos de red.
Las WAN no esta limitada a espacio geográfico para establecer
comunicación entre PC's o mini o macro - computadoras. Puede
llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra óptica,
aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces
10. TENDENCIAS FUTURAS
El uso extendido de ordenadores portátiles ha impulsado
avances en las redes inalámbricas. Las redes inalámbricas
utilizan transmisiones de infrarrojos o radiofrecuencias para
unir las computadoras portátiles a las redes. Las LAN
inalámbricas de infrarrojos sólo funcionan dentro de una
misma habitación, mientras que las LAN inalámbricas de
radiofrecuencias pueden funcionar a través de casi cualquier
pared. Las LAN inalámbricas tienen velocidades de transmisión
que van desde menos de 1 Mbps hasta 8 Mbps, y funcionan a
distancias de hasta unos cientos de metros. Las WAN
inalámbricas emplean redes de telefonía celular,
transmisiones vía satélite o equipos específicos y
proporcionan una cobertura regional o mundial, pero su
velocidad de transmisión es de sólo 2.000 a 19.000 bps.
Servidor: este ejecuta el sistema operativo de red y
ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.
Estaciones de Trabajo: Cuando una computadora se conecta a
una red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y
se puede tratar como una estación de trabajo o cliente.
Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras
personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones
de trabajos sin discos.
o Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda
computadora que se conecta a una red necesita de una
tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de
red específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring.
El cable de red se conectara a la parte trasera de la
tarjeta.
o Sistema de Cableado: El sistema de la red esta
constituido por el cable utilizado para conectar
entre si el servidor y las estaciones de trabajo.
o Recursos y Periféricos Compartidos: Entre los
recursos compartidos se incluyen los dispositivos de
almacenamiento ligados al servidor, las unidades de
discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el
resto de equipos que puedan ser utilizados por
cualquiera en la red.
11. TOPOLOGÍAS DE REDES
Se llama topología de una Red al patrón de conexión entre sus
nodos, es decir, a la forma en que están interconectados los
distintos nodos que la forman. Los Criterios a la hora de
elegir una topología, en general, buscan que eviten el coste
del encaminamiento (necesidad de elegir los caminos más
simples entre el nodo y los demás), dejando en segundo plano
factores como la renta mínima, el coste mínimo, etc. Otro
criterio determinante es la tolerancia a fallos o facilidad
de localización de éstos. También tenemos que tener en cuenta
la facilidad de instalación y reconfiguración de la Red.
Hay dos clases generales de topología utilizadas en Redes de
Área Local:
Topología tipo Bus y Topología tipo Anillo. A partir de ellas
derivan otras que reciben nombres distintos dependiendo de
las técnicas que se utilicen para acceder a la Red o para
aumentar su tamaño. Algunas personas consideran también la
topología Estrella, en la que todos los nodos se conectan a
uno central. Aunque en algunos casos se utilice, una
configuración de este tipo no se adapta a la filosofía LAN,
donde uno de los factores más característicos es la
distribución de la capacidad de proceso por toda la Red. En
una Red Estrella gran parte de la capacidad de proceso y
funcionamiento de la Red estarán concentradas en el nodo
central, el cual deberá de ser muy complejo y muy rápido para
dar un servicio satisfactorio a todos los nodos.
TOPOLOGÍA JERÁRQUICA
También conocida como configuración de árbol. Se refiere
a un arreglo de red en el que las estaciones están
unidas a un bus en común.
TOPOLOGÍA DE BUS
Configuración física de una red, en la cual todos los
sistemas están conectados a un cable principal; también
se denomina bus lineal. Todas las estaciones se conectan
directamente a un único canal físico (cable) de
comunicación (bus). Según los sentidos posibles de
transmisión, el bus puede ser unidireccional
(principalmente buses de fibra óptica), los extremos del
canal (cable) no están interconectados sino simplemente
finalizados con un terminador de 50 ohmnios, el
terminador elimina automáticamente la señal de los
extremos, es posible unir varios segmentos de buses en
una configuración "multibus" siendo necesario utilizar
repetidores de señal en el caso de grandes distancias.
El procedimiento de comunicación utilizado en los buses
bidireccionales es el de difusión ("Broadcast").
Una Red en forma de Bus o Canal de difusión es un camino
de comunicación bidireccional con puntos de terminación
bien definidos. Cuando una estación trasmite, la señal
se propaga a ambos lados del emisor hacia todas las
estaciones conectadas al Bus hasta llegar a las
terminaciones del mismo. Así, cuando una estación
trasmite su mensaje alcanza a todas las estaciones, por
esto el Bus recibe el nombre de canal de difusión.
Otra propiedad interesante es que el Bus actúa como
medio pasivo y por lo tanto, en caso de extender la
longitud de la red, el mensaje no debe ser regenerado
por repetidores (los cuales deben ser muy fiables para
mantener el funcionamiento de la red). En este tipo de
topología cualquier ruptura en el cable impide la
operación normal y es muy difícil de detectar. Por el
contrario, el fallo de cualquier nodo no impide que la
red siga funcionando normalmente, lo que permite añadir
o quitar nodos a la red sin interrumpir su
funcionamiento.
Una variación de la topología en Bus es la de árbol, en
la cual el Bus se extiende en más de una dirección
facilitando el cableado central al que se le añaden
varios cables complementarios. La técnica que se emplea
para hacer llegar la señal a todos los nodos es utilizar
dos frecuencias distintas para recibir y transmitir. Las
características descritas para el Bus siguen siendo
válidas para el árbol.
TOPOLOGÍA EN ESTRELLA
Una configuración de cables para redes LAN, que
normalmente se utilizan un dispositivo central, a través
del cual pasa toda la comunicación.
Nodo concentrador central
repetidor multipuerto, Pérdida de estrella = Pérdida
de red
Interruptor selector de canal
La topología en estrella se caracteriza por tener todos
sus nodos conectados a un controlador central. Todas las
transacciones pasan a través del nodo central, siendo
éste el encargado de gestionar y controlar todas las
comunicaciones. Por este motivo, el fallo de un nodo en
particular es fácil de detectar y no daña el resto de la
red, pero un fallo en el nodo central desactiva la red
completa.
Una forma de evitar un solo controlador central y además
aumentar el límite de conexión de nodos, así como una
mejor adaptación al entorno, sería utilizar una
topología en estrella distribuida. Este tipo de
topología está basada en la topología en estrella pero
distribuyendo los nodos en varios controladores
centrales. El inconveniente de este tipo de topología es
que aumenta el número de puntos de mantenimiento.
TOPOLOGÍA EN ANILLO
Una configuración de los cables en una red, en la cual
los distribuyen alrededor de un anillo formado por el
medio de transmisión, por ejemplo, Token Ring. El medio
de comunicación de una red en anillo es que forma un
bucle cerrado en el que se integran todas las estaciones
de la red, mediante un pequeño repetidor que interrumpe
el canal (nodo activo de regeneración de la señal), de
modo que cada una de las estaciones mantiene la conexión
con las otras adyacentes.
Esta se caracteriza por un camino unidireccional cerrado
que conecta todos los nodos. Dependiendo del control de
acceso al medio, se dan nombres distintos a esta
topología: Bucle; se utiliza para designar aquellos
anillos en los que el control de acceso está
centralizado (una de las estaciones se encarga de
controlar el acceso a la red). Anillo; se utiliza cuando
el control de acceso está distribuido por toda la red.
Como las características de uno y otro tipo de la red
son prácticamente las mismas, se utiliza el término
anillo para las dos.
En cuanto a fiabilidad, presenta características
similares al Bus: la avería de una estación puede
aislarse fácilmente, pero una avería en el cable
inutiliza la red. Sin embargo, un problema de este tipo
es más fácil de localizar, ya que el cable se encuentra
físicamente dividido por las estaciones. Las redes de
éste tipo, a menudo, se conectan formando topologías
físicas distintas al anillo, pero conservando la
estructura lógica (camino lógico unidireccional) de
éste. Un ejemplo de esto es la topología en anillo /
estrella. En esta topología los nodos están unidos
físicamente a un conector central (llamado concentrador
de cables o centro de cableado) en forma de estrella,
aunque se sigue conservando la lógica del anillo (los
mensajes pasan por todos los nodos). Cuando uno de los
nodos falla, el concentrador aísla el nodo dañado del
resto del anillo y permite que continúe el
funcionamiento normal de la red. Un concentrador admite
del orden de 10 nodos.
Para expandir el anillo, se pueden conectar varios
concentradores entre sí formando otro anillo, de forma
que los procedimientos de acceso siguen siendo los
mismos. Para prevenir fallos en esta configuración se
puede utilizar un anillo de protección o respaldo. De
esta forma se ve como un anillo, en realidad,
proporciona un enlace de comunicaciones muy fiable ya
que no sólo se minimiza la posibilidad de fallo, sino
que éste queda aislado y localizado (fácil mantenimiento
de la red).
El protocolo de acceso al medio debe incluir mecanismos
para retirar el paquete de datos de la red una vez
llegado a su destino. Resumiendo, una topología en
anillo no es excesivamente difícil de instalar, aunque
gaste más cable que un Bus, pero el coste de
mantenimiento sin puntos centralizadores puede ser
intolerable. La combinación estrella / anillo puede
proporcionar una topología muy fiable sin el coste
exagerado de cable como estrella pura.
Cada dispositivo es un repetidor, Pérdida de nodo =
Ruptura del anillo
TOPOLOGÍA EN MALLA
Esta estructura de red es típica de las WAN, pero
también se puede utilizar en algunas aplicaciones de
LAN, tiene ventajas frente a problemas de
enbotellamiento y averías debido a su multiplicidad de
caminos o rutas, y a la posibilidad de orientar el
tráfico por trayectorias alternativas, los nodos están
conectados cada uno con todos los demás. Su desventaja
radica en que es cara y compleja su implementación.
TOPOLOGÍAS COMBINADAS
ANILLO ESTRELLA
BUS ESTRELLA
ESTRELLA JERÁRQUICA
12. MEDIOS FÍSICOS
La capa física maneja directamente los medios de transmisión.
Estos pueden ser, por ejemplo, cables de cobre, fibra óptica,
cable coaxial, enlaces satelitales, enlaces de microondas,
etc.
12.1 PAR TRENZADO DE COBRE
Es el medio de transmisión más antiguo y el más utilizado
actualmente. Consiste en un par de alambres de cobre
aislados y trenzados con el propósito de cancelar el flujo
magnético inducido por la corriente que fluye sobre ellos y
reducir de esta forma la interferencia eléctrica. El
sistema telefónico común que utilizamos se basa en este
medio de transmisión, y a través de él se pueden tener
comunicaciones análogas y digitales.
12.2. CABLE COAXIAL
Es un cable también de cobre, pero con un blindaje mucho
mejor. Además, posee un dieléctrico entre el blindaje o
tierra y el conductor por donde viaja la señal. La
respuesta en alta frecuencia de este tipo de cable es
muy superior, permitiendo el transporte de más
información a distancias más largas. Por ejemplo, se
pueden lograr velocidades de hasta 2Gbps en un Km de
distancia.
12.3 FIBRA ÓPTICA
La fibra óptica ha sido una de las tecnologías que ha
traído mayores beneficios en cuanto a medios de
transmisión se refiere, ya que no es un conductor
eléctrico, sino un material por el que se propaga la
luz. Siendo aparentemente un cable, contiene fibras en
su interior por las cuales se pueden enviar señales de
luz en forma independiente. Es muy utilizada actualmente
para troncales telefónicas o de datos, así como para los
cables interoceánicos, tales como Americas-1 y el TCS-1.
Es totalmente inmune al ruido electromagnético y las
pérdidas son muy bajas en largas distancias.
Fibra monomodo
Fibramultimodo
12.4 ENLACES DE RADIO, MICROONDAS Y SATÉLITES
Otro medio muy utilizado, y de igual importancia, es el
que usa las ondas de radio (RF) dentro del espectro
electromagnético. La comunicación puede darse, por
ejemplo, con microondas, donde a altas frecuencias, más
arriba de los 500Mhz, se establecen enlaces muy
confiables entre dos puntos gracias a la alta
directividad que se puede lograr con los patrones de
radiación en las antenas. De esta forma se pueden tener
comunicaciones a grandes distancias, o donde haya línea
visual, y hacerlo de forma directa, sin repartir la
información de manera omnidireccional. Este mismo
principio se aplica en esencia a los enlaces de
satélites, en donde se recurre a una frecuencia más alta
y se usa el satélite como repetidor para devolver el
mensaje a otro punto de la tierra, evitando los
problemas presentados por obstáculos como las montañas,
por ejemplo. En este caso, existe un elemento en contra
que es el retardo, y que está dado por las grandes
distancias que debe recorrer la señal para llegar a su
destino.
BIBLIOGRAFÍA
ALCOCER, Carlos
Redes de Comunicación, 2da. Edición, Lima:Perú, 2000, 354pp.
ANDREW S., Tarenbaum
Redes de Computadoras,3ra. Edición, México: Prentice may Hispanoamericana S.A.,2000. 248pp.
PALMER, Michael J.
Redes de Computadoras, México: Thomson Editores, 2001. 324pp.
RUBAGO, José Félix
Redes Locales, 2da. Edición, México: Ediciones SULCA, 1998. 257pp.
CONCLUSIONES
Durante las últimas décadas el desarrollo de las computadoras
han venido evolucionando de manera muy rápida, a tal punto que
se han venido creado nuevas formas de comunicación, que cada vez
son más aceptadas por el mundo actual.
En este trabajo se pudo obtener información sobre los Cables par
Trenzado, de las diferentes formas de Redes, de los MODEM, entre
otros aspectos que en la actualidad son muy utilizados no tan
solo en el medio de las computadoras sino en el mundo de las
telecomunicaciones que de una forma u otra a facilitado nuestras
formas de vida solamente en el aspecto profesional;
facilitándonos nuestros trabajos, sino en el aspecto cultural ,
ya que gracias a estos podemos enriquecer nuestra cultura
permitiéndonos evolucionar cada vez mas.
Además de permitir la comunicación no solo desde un mismo salón
sino alrededor del mundo, es decir, que no es estrictamente
necesario tener dos o mas computadoras cercas para comunicarse y
acceder a la información que estas posean estas pueden estar en
punto distantes el uno del otro y se tiene la misma comunicación
y la accesibilidad a la información deseada.
Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo
constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área
local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las
máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticos. Como su
propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una
serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN
no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que
se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con
una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN
más difundida, Ethernet, utiliza un mecanismo conocido como
CSMA/CD. Esto significa que cada equipo conectado sólo puede
utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando.
Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer
la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más tarde.
Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/s, lo suficientemente
rápido para hacer inapreciable la distancia entre los diversos
equipos y dar la impresión de que están conectados directamente
a su destino.
Hay tipologías muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes
protocolos de acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN
comparten la característica de poseer un alcance limitado
(normalmente abarcan un edificio) y de tener una velocidad
suficiente para que la red de conexión resulte invisible para
los equipos que la utilizan.
Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas
también proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas.
Hay paquetes de software de gestión para controlar la
configuración de los equipos en la LAN, la administración de los
usuarios y el control de los recursos de la red.