teleinformatica
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La TeleInformática es una disciplina con bases científicas y tecnológicas, que fusiona las Telecomunicaciones, la Informática y Multimedia; su dominio, conocimiento está sobre el tratamiento de los datos en forma remota, utilizando sistemas de comunicaciones.TRANSCRIPT
1 Teleinformática
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TELEINFORMATICA
Ing. Ricardo Iman Espinoza
2 Teleinformática
2
Cuaderno de Trabajo
Parte I
Teleinformática
Autor Ing. Ricardo D. Iman Espinoza
Chiclayo 2013 Escuela de Ing. De Sistemas y Computación Faculta de Ingeniería Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo
Copyright 2013, by the Contributing Authors.
Esta obra se publica bajo una Creative Commons License.
Cuaderno de trabajo elaborado para la Escuela de Ing. De Sistemas y Computación. Facultad de Ingeniería.
Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo-USAT is l icensed under a creative Commons
Reconocimiento-No Comercial - Compartir Igual 3.0 Unported License
3 Teleinformática
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Presentación
La Teleinformática es una disciplina con bases tecnológicas y científicas, que fusiona las
Telecomunicaciones, la Informática y multimedia; su dominio de conocimiento esta sobre
el tratamiento de los datos en forma remota utilizando sistemas de comunicaciones.
Prácticamente todas las aplicaciones de Tecnologías de la Información (TI), trabajan en
redes. Por tanto es necesario que los profesionales relacionados con las Ingeniería de
software, TI y ciencias de la computación, puedan diseñar, construir, implementar y
administrar sistemas de comunicaciones e información en una organización. Esta área de
conocimiento incluye las comunicaciones de datos, telecomunicaciones, e infraestructura
de seguridad. También incluye la aplicación de redes de almacenamiento de información
multimedia, y la distribución, y la World Wide Web.
La Globalización de la Economía ha impuesto la necesidad de contar con sistemas de
comunicaciones que permitan de manera rápida y eficiente, la gestión de negocios. Por
otro lado estas comunicaciones deben integrar una serie de servicios como la de voz,
archivos, e imágenes a costos accesibles por cualquier persona.
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INDICE
INDICE DE FIGURAS ................................................................................................................... 5
INDICE DE TABLAS ..................................................................................................................... 5
Introducción a la TeleInformática .............................................................................................. 6
Historia de las Comunicaciones .................................................................................................. 7
Internet ...................................................................................................................................11
Acontecimientos - Historia del Internet..................................................................................12
Red Informática........................................................................................................................13
Tipos de Redes .....................................................................................................................15
Topologías de Red ....................................................................................................................18
Topología de Bus. .................................................................................................................18
Topología en Malla ...............................................................................................................19
Topología Anillo....................................................................................................................20
Topología Estrella .................................................................................................................21
Topología Jerárquica .............................................................................................................22
Definición de Teleinformática ...................................................................................................27
Objetivos de un Sistemas TeleInformático .............................................................................28
Elementos que componen un sistema TeleInformático ...............................................................29
Estándares de Red ....................................................................................................................34
Estándares de Facto..............................................................................................................34
Estándares de Jure................................................................................................................34
Los Estándares de Acuerdo....................................................................................................35
Organismos de Estandarización .............................................................................................35
The International Standards Organization (OSI) ......................................................................36
Etapas del desarrollo de las Normas Internacionales .............................................................38
Revisión de las Normas Internacionales (Confirmación, Revisión, Retiro) ..............................40
Procedimiento acelerado...................................................................................................40
Modos de Explotación – Sistemas de Información ......................................................................42
Modos de Explotación – Sistemas TeleInformáticos....................................................................43
Bibliografía...............................................................................................................................44
5 Teleinformática
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INDICE DE FIGURAS Figura 1 : Alexander Graham Bell................................................................................................ 7
Figura 2: Conexión de puntos de manera múltiple ....................................................................... 8
Figura 3: Servicio de Conmutación.............................................................................................. 8
Figura 4: Centrales Electromecánicos.......................................................................................... 9
Figura 5: Conexión entre Módems .............................................................................................. 9
Figura 6: Interconexión entre ordenadores. ...............................................................................10
Figura 7: Interacción entre los entes desde cualquier parte del mundo........................................11
Figura 8: Redes de Datos...........................................................................................................14
Figura 9: Red LAN .....................................................................................................................15
Figura 10: Redes MAN ..............................................................................................................16
Figura 11: Red WAN, que está compuesta por diversas redes LAN...............................................17
Figura 12: Esquema de Topología bus. .......................................................................................19
Figura 13: Esquema de Topología en malla.................................................................................20
Figura 14: Esquema de Topología en anillo.................................................................................21
Figura 15: Esquema de Topología en estrella..............................................................................22
Figura 16: Esquema de Topología jerárquica. .............................................................................23
Figura 17: Caso Una Asombrosa colección de Sistemas Terminales de Internet. ...........................24
Figura 18: Caso – Entrevista con Leonard Kleinrock ....................................................................26
Figura 19: Componentes de un Sistema TeleInformático.............................................................29
Figura 20: Símbolos comunes de las redes de datos....................................................................33
Figura 21: Miembros de la ISO ..................................................................................................36
Figura 22: Claves en la Elaboración de Normas ...........................................................................37
INDICE DE TABLAS Tabla 1: EVOLUCIÓN CRONOLÓGICA DE INTERNET .....................................................................12
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Introducción a la TeleInformática
El Capítulo I, Introducción a la Teleinformática abarca los conceptos iniciales e importantes que se
debe conocer, para empezar un correcto camino en el mundo de la teleinformática.
Nos preguntamos: ¿Necesitamos de la Teleinformática?, ¿Para qué?
La Teleinformática es el conjunto de técnicas para la comunicación de los datos entre dispositivos,
donde intervienen computadoras, medios de comunicación y software, indispensable para
comunicar dos puntos distantes.
Según se refiere [1] El término Teleinformática nace de la unión de las palabras
telecomunicaciones e informática, se define como la ciencia que estudias las técnicas necesarias
para la transmisión de datos a través de redes de telecomunicaciones.
Todas las aplicaciones de Tecnologías de la Información (TI), trabajan en redes. Por tanto es
necesario que los profesionales relacionados con las Ingeniería de software, TI y ciencias de la
computación, puedan diseñar, construir, implementar y administrar sistemas de comunicaciones e
información en una organización.
Esta área de conocimiento incluye las comunicaciones de datos, telecomunicaciones, e
infraestructura de seguridad. También incluye la aplicación de redes de almacenamiento y la
World Wide Web.
7 Teleinformática
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Historia de las Comunicaciones
Cada uno de los tres últimos siglos fue dominado por una tecnología. El siglo XVIII fue la era de los
grandes sistemas mecánicos que acompañaron la Revolución Industrial. El siglo XIX fue la edad de
la máquina de vapor. Durante el siglo XX la tecnología clave fue la obtención, el procesamiento y la
distribución de la información. Entre otros acontecimientos, vimos la instalación de redes
mundiales de telefonía, la invención de la radio y la televisión, el nacimiento y crecimiento sin
precedentes de la industria de la computación, así como el lanzamiento de satélites de
comunicaciones.
En la historia de las telecomunicaciones podemos mencionar:
El Teléfono
En 1878 apareció la llamada máquina
eléctrica parlante, presentada por
Alexander Graham Bell quien se
muestra en la
Figura 1. Este equipo podía mantener
una conversación a distancia entre dos
de estos aparatos unidos por un
hiloeléctrico.
Figura 1 : Alexander Graham Bell
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Según describe [3]: Al principio, había muy pocos teléfonos y, para que puedan ser utilizados,
cada uno cableaba su propia comunicación como se muestra en la Figura 2; si alguien tenía un
aparato en casa y otro en el trabajo, los conectaba directamente. Pero a medida de que esto iba
creciendo, se hacía más grande la necesidad de estar conectados con distintos puntos de manera
múltiple.
Figura 2: Conexión de puntos de manera múltiple
Ante esta situación, aparecieron empresas que ofrecían el servicio de conmutación, hacían llegar
un cable hasta cada teléfono y conectaban los cables de los teléfonos que deseaban establecer
una conmutación, como se muestra en la Figura 3. De ese modo, cada aparato disponía de una
sola conexión y no era necesario establecer ninguna variación en la misma para incorporar nuevos
aparatos a la red.
Figura 3: Servicio de Conmutación
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Según se detalla [3]: “Que los primeros Sistemas de Conmutación no eran dispositivos muy
sofisticados, eran personas, por lo general mujeres. Cuando alguien quería realizar una llamada,
descolgaba y pedía a la operadora que le conectara con quien deseaba hablar. Una vez finaliza la
comunicación, la operadora desconectaba los cables y, así, las líneas quedaban preparadas para
recibir otras llamadas. “
Luego las operadoras humanas, fueron sustituidas progresivamente por ingenios
electromecánicos: las centralistas como se muestra en la Figura 4. En los teléfonos se incorporó un
disco con números para “marcar” el número del destinatario de la llamada. La centralita
descodificaba este número para saber entre qué dos cables era preciso establecer la
comunicación.
Figura 4: Centrales Electromecánicos
Para más detalles, se recomienda revisar las páginas 17 -19, del libro [3], mencionados en la
bibliografía
Los Módem.
Con la aparición de los ordenadores, se vio la
necesidad de que estas, se conecten a un ordenador
central. Para poder realizar este acceso remoto se
realizó con la ayuda de la red telefónica que ya
existía, evitando el gasto en una nueva
infraestructura tal como se muestra en la Figura 5.
Figura 5: Conexión entre Módems
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La industria de la computación ha dado pasos agigantados y en la historia de las Redes podemos
distinguir tres etapas: [2]
a) Los inicios experimentales, realizados la mayoría en centros de investigación, desde la
década de los sesenta a mitad de los setenta. Destacamos los esfuerzos de Bell Telephone
Laboratorios con un número elevado de redes en topología anillo. Xeroz Corp. donde se
desarrolló el primer ethernet experimental, la Universidad de California en Irving donde se
investigó sobre la red llamada Distributed Computing System (DCS), el -Anillo de
Cambridge- de la Universidad inglesa del mismo nombre.
b) La segunda etapa coincide con la aparición de los primeros productos en el mercado y con
el aumento de las prestaciones, tanto en capacidades de transmisión como en distantes
máximas internados, Coincide con los últimos años de la década de los setenta, En esta
época se multiplican el número de empresas que ofrecen productos o servicios
relacionados con redes locales.
c) La tercera etapa se inicia en los primeros años de la década de los ochenta cundo el
proyecto de futura norma IEEE 802 comienza a tener influencia en los fabricantes y
usuarios de redes locales gracias a una amplia difusión de los documentos de las
comisiones de trabajo. Se caracteriza por la consolidación de las topologías en bus y anillo.
Figura 6: Interconexión entre ordenadores.
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Internet El Internet ha revolucionado el mundo de la comunicaciones, desde sus inicios ha marcado un hito
en la forma de cómo nos comunicamos, a tal magnitud que cualquier información gracias al
Internet puede ser difusión mundial, permitiendo la colaboración e interacción entre los entes
desde cualquier parte del mundo como se muestra en la Figura 7.
Hace un par de décadas, cuando se conocía al único medio de comunicación veloz: el teléfono, sin
imaginar que era la base principal de lo que ahora llamamos “Internet”. Hoy en día ya se le conoce
como “Infraestructura Informática ampliamente extendida”. Tal como se menciona en uno de los
artículos de nuestra bibliografía [4], podemos mencionar que la historia del Internet es compleja y
comprende muchos aspectos: tecnológico, organizacional y comunitario. Y su influencia alcanza
no solamente al campo técnico de las comunicaciones computacionales sino también a toda la
sociedad en la medida en que nos movemos hacia el incremento del uso de las herramientas
online para llevar a cabo el comercio electrónico, la adquisición de información y la acción en
comunidad.
Figura 7: Interacción entre los entes desde cualquier parte del mundo.
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Acontecimientos - Historia del Internet A continuación se presenta un cuadro [5] Tabla 1, indicando los ítems en la evolución de la Historia
del Internet
Tabla 1: EVOLUCIÓN CRONOLÓGICA DE INTERNET
1967 EE.UU. consigue conectar por vía telefónica dos ordenadores ubicados a miles de kilómetros
1969 Internet surge con la aparición de ARPANET (Advanced Research Project Agency Net), un proyecto militar diseñado para que las comunicaciones de los sistemas de defensa no se interrumpiesen, ni tan siquiera en el supuesto de un ataque nuclear
1971 Se envía el primer mensaje electrónico
1972 Cerca de 50 Universidades se encuentran conectadas a ARPANET
1974
Vinton Cerf junto con Bob Kahn publican “Protocolo para Intercomunicación de Redes de Paquetes”, donde se especifica el diseño del nuevo protocolo TCP-IP (Transfer Control Protocol Internet Protocol)
1979 ARPANET crea la primera Comisión de Control de la configuración de la Red
1981 Culmina el proceso de desarrollo y definición del Protocolo TCP/IP. En 1982 se adopta definitivamente como
estándar
1983 Como consecuencia, nace Internet con la interconexión de las redes ARPANET, MILnet y Csnet
1985
Finaliza el desarrollo del protocolo para la transmisión de ficheros en Internet (FTP, File Transfer Protocol). Por esta época, también se crea el sistema de denominación de dominios (DNS, Domain
Name System)
1989
El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) desarrolla el concepto de World Wide Web (WWW) y el sistema de información hipertextual
1993
La Universidad de Il l inois distribuye gratuitamente Mosaic, el primer navegador que permite navegar por Internet, desarrollado por Marc Andersen. Comienza a funcionar el primer servidor Web en español
1995 Se produce el gran boom de la Internet comercial
1998 Nace Internet2
2000 Más de 300 millones de usuarios se conectan a Internet
Para entrar a más detalles de esta sección, se recomienda revisar la sección de referencia s
bibliográficas [5]
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Red Informática
Es un conjunto de computadoras, terminales y dispositivos que se comunican entre sí, podemos
encontrar un esquema de este concepto en la Figura 8, que proporciona el entorno necesario para
que los usuarios, desde diferentes ubicaciones tengan acceso a la información, que nos
proporcionas las siguientes ventajas
Compartir archivos y programas
Compartir recursos en red
Compartir base de datos
Mejorar la Comunicación de los Usuarios
Software de grupos y de flujos de trabajo
Gestión Centralizada
Mejorar la estructura Corporativa
Tomando como referencia [2]. De acuerdo con el concepto del proyecto IEEE 802, una red local
puede describirse por su función y características.
Una red local es un sistema de Comunicación de datos que permite que un número de dispositivos
de tratamiento de la información independientes se comuniquen entre ellos con las siguientes
características:
Área moderada; por ejemplo, una oficina, un almacén, una universidad.
Canal de comunicación de capacidad media-alta.
Probabilidad de error baja en los mensajes internodos.
Los objetivos primordiales de las redes locales son:
Deben asegurar la compatibilidad de productos diseñados y fabricados por empresas
distintas.
Deben permitir la comunicación de nodos bajo costo y ser ella misma un elemento de
bajo costo.
Deben estar estructuradas en niveles de forma que un cambio en un nivel sólo afecte al
nivel cambiado.
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La red local debe dar el servicio de enviar a una o más direcciones de destinos unidades de datos a
nivel de enlace.
Los objetivos funcionales de las características físicas de la red local [2] son :
Transparencia de Datos: Los niveles superiores deberán poder utilizar libremente cualquier
combinación de bits y caracteres.
Posibilidad de comunicación directa entre dos nodos de la red local sin necesidad de
almacenado y reenvió a través de un tercer nodo de la red, excepto en los casos en los
que es necesario el uso de un dispositivo intermedio por razones de conversión de
codificación o cambio de clase de servicios entre los dos dispositivos que intercambi an
información.
Las redes locales deben permitir la adicción y supresión de nodos de la red de forma fácil,
de manera que la conexión o desconexión de un nodo puede realizarse en línea con
posibles fallo transitorio de corta duración.
Siempre que los nodos compartan recursos físicos de la red, tales como ancho de banda de
medio físico, acceso al medio, accesos multiplexados, etc, la red local dispondrá de
mecanismos adecuados para garantizar que los recursos sean compartidos de forma
adecuada por los distintos nodos.
Figura 8: Redes de Datos
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Tipos de Redes
Para clasificar las Redes de Computadora según su alcance de una manera física, podemos
mencionar las redes PAN, CAN, LAN, MAN WAN. Siendo las dos primeras las menos mencionados
o por decirlo de otra forma, las menos conocidas, - pero - que en realidad es la que vemos a
diario.
Las redes PAN , del inglés Personal Area Network, Red de Área personal, donde su extensión física
es muy pequeña como por ejemplo; nuestra casa, nuestra oficina, en un automóvil, donde
podemos conectar dispositivos como por ejemplo, nuestra PC de escritorio, una Laptop, una
impresora y nuestro Smartphone, conectados al mismo tiempo.
Las redes CAN, del inglés Campus Area Network, Red de Área de Campus, en forma resumida
podemos mencionar que una CAN es una conjunto de Redes LAN (lo vemos en el siguiente item)
que están interconectadas entre sí, que pertenece a una misma entidad.
Rede LAN , del inglés Local Area Network, Red de Área Local es una conexión de medios de varios
dispositivos como se muestra en la Figura 9, como por ejemplo; PC de escritorio, Laptops,
Impresoras de Red, Teléfono IP, etc., dentro de una extensión física de 1 Kilometro
Figura 9: Red LAN
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Características de las Redes LAN
Tecnología Broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
Uso de un medio de comunicación privado.
La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables Telefónicos, fibra
óptica y Wifi)
La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el Hardware y Software
Gran variedad y número de dispositivos conectados.
Posibilidad de conexión con otras redes.
Limitante de 100 m, puede llegar a más si se usan repetidores. Actualmente la repetición
orbital abarca todo el planeta.
Redes MAN, del inglés Metropolitan Area Network, Red de Área Metropolitana, es una conexión
de medios en un área extensa mayor a las redes LAN como se muestra en la Figura 10, donde
varias LAN pueden conformar una MAN (también incluye las redes CAN), donde la extensión física
puede ser decenas de Kilómetros.
Su extensión de cobertura es de 4Km, pero también se puede mencionar que las rede MAN
pueden llegar a extensión regionales e incluso a una extensión nacional.
Figura 10: Redes MAN
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Redes WAN, del inglés Wide Area Network, Red de Área Amplia, es las más extensa de todas las
clasificaciones de los tipos de Redes como se muestra en la Figura 11, que abarca distintas
ubicaciones físicas, conectando un país e incluso conectado varios continentes.
La red WAN, puede unir varias MAN y LAN.
Características de las Redes WAN
Uso de equipos o también llamados Host, dedicados para ejecución de programas de
usuarios.
Uso de Subredes, donde se pueden distribuir diversos Hosts.
División entre líneas de transmisión y elementos de conmutación (enrutadores)
Figura 11: Red WAN, que está compuesta por diversas redes LAN
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Topologías de Red
Tal como lo menciona Aurelio Mejía Mesa, en unos de sus artículos [7]:
La Topología es la rama de las matemáticas que trata especialmente de la continuidad y
de otros conceptos más generales originados de ellas, como la propiedad de las figuras
con independencia de su tamaño o forma. Informalmente se suele llamar “geometría de la
goma elástica”, ya que los espacios o figuras se pueden estirar y retorcer como si fueran
goma.
En Topología está permitido doblar, estirar, encoger o retorcer los objetos, pero siempre
que se haga sin romper ni separar lo que estaba unido ni pegar lo que estaba separado.
Por ejemplo, en topología un triángulo es lo mismo que un cuadrado, ya que podemos
transformar uno en otro de forma continua, sin romper ni pegar.
Topología en Informática es el patrón de conexión o distribución física en la que se
encuentra dispuesto de nodos (estaciones) que componen una red.
Tal como se podemos revisar en nuestra bibliografía [2][7], dentro de las Topologías de Red
podemos mencionar a la Topología de Bus, Topología en Malla , Topología de Anillo, Topología en
Estrella y Topología Jerárquica.
Topología de Bus.
Para dar una mejor descripción es necesario revisar nuestra bibliografía [7]:
La Topología BUS es usada tradicionalmente en red Ethernet, donde no existe un nodo
central, como se muestra en la Figura 12.
Todas las computadoras que componen la red quedan unidad entre sí linealmente, una a c
continuación de otra, podemos compararlo con los vagones de un tren o las costillas a lo
largo de una columna vertebral.
Igual que todo el tren se puede detener si un vagón se descarrila o desconecta de la fila de
los vagones, si se produce un fallo en un parte del cableado de una red BUS detendría el
sistema total o parcial en función del lugar en que se produzca, además es difícil encontrar
y diagnosticas las averías que se produzcan.
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Debido a que en una red BUS la información recorre todo el bus bidireccionalmente hasta
encontrar su destino, la posibilidad de interceptar la información por usuarios no
autorizados es superior a otra topología de Red.
Además, puesto que en una red BUS necesita incluir en ambos extremos del cable una
resistencia eléctrica terminadora de 50 ohmios, para evitar los posibles rebotes de la
señal, añadir nuevos nodos implica detener total o parcialmente la actividad de la red,
pues habría que cortar el cable para poder colocar los conectores adicionales.
Figura 12: Esquema de Topología bus.
Topología en Malla
Una Topología Malla [8] es una configuración en la que cada dispositivo tiene un enlace
punto a punto dedicado con cualquier otro dispositivo, como se muestra en la Figura 12. El
término dedicado indica que el enlace solo conduce el flujo de datos entre los dispositivos
que se interconectan.
Los dispositivos que forman la red Malla pueden ser nodos de reenvió y enrutamiento
(router) o equipos finales (PC).
La Topología en malla ofrece varias ventajas respecto al resto de topologías de red. Así, la
topología en malla proporciona una mayor tolerancia a fallos y fiabilidad. El uso de enlace
dedicados garantiza que cada conexión transporte únicamente los mensajes entre los
dispositivos que interconectan, eliminando el problema de que en caso de fallos se
pierdan todos los datos que transporta la red, ya que solo se perderán los que transporta
20 Teleinformática
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ese enlace. Además, se puede evitar los enlaces que han tenidos fallos o problemas de
tráfico y, por otro lado, es fácil para el administrador de la red localizar y detectar las
causas de la perdida y dar soluciones a éstas. También cabe destacar que estas redes, por
su topología, tienen la ventaja de la privacidad y seguridad ya que únicamente pueden
acceder a un mensaje, que es transportado por un enlace determinado, los dispositivos
conectados a él. También se menciona en esta cita las desventajas de esta topología,
relacionadas principalmente con la cantidad de cable y en número de dispositivos
interconectados (puertos de entrada y salida necesarios). Esto obliga a costes monetarios
elevados, a limitaciones de espacio disponible y a dificultades en la instalación y
reconfiguración de la red.
Se recomienda que para evitar estos problemas, se hace más adecuado en algunas
ocasiones la instalación de redes estrella cuyo coste es más barato que la red en malla.
Figura 13: Esquema de Topología en malla.
Topología Anillo
Llamada También Topología Ring, consiste en conectar linealmente entre sí todos los
ordenadores en un bucle cerrado como se muestrea en la Figura 14. La información se
transfiere en un solo sentido a través del anillo, mediante un paquete especial de datos,
llamado testigo, que se transmite de un nodo a otro, hasta alcanzar el ordenador destino.
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El cableado de la red en anillo es el más complejo de los tres mencionados, debido al
mayor costo del cable, así como a la necesidad de emplear unos dispositivos MAU
(Unidades de Acceso Multi-estación) para implementar físicamente el anillo.
A la hora de tratar con fallos y averías, la red en anillo presenta la ventaja de poder
derivar segmentos de la mediante los MAU, aislándolos del resto mientras se determina el
problema. Para añadir nuevas estaciones no es necesario detener toda la red, puesto que
los MAU pueden aislar las partes agregadas hasta que estén listas.
Figura 14: Esquema de Topología en anillo.
Topología Estrella
La topología Estrella se caracteriza [7] por existir en ella un nodo central al cual se
conectan directamente todas las computadoras, de un modo muy similar a los radios de
una rueda como se muestra en la Figura 15. Como se puede deducir, si falla el nodo
central se afecta toda la red. Sin embargo, esta topología ofrece una gran modularidad, lo
que permite aislar una estación defectuosa con bastante sencillez y sin perjudicar al resto
de la red.
Para aumentar el número de computadoras no es necesario interrumpir la actividad de la
red.
En esta topología [8] cada dispositivo necesita sólo de un enlace de un puerto de entrada y
salida para conectarse a un nodo concentrador, por lo tanto esto hace que se facilite la
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instalación y reconfiguración de la red, además de reducir el número de cables y
conexiones. La red en estrella también se caracteriza por la robustez y tolerancia a fallos,
ya que si falla un enlace solamente afecta a los dispositivos conectados a ese enlace,
permaneciendo todos los demás enlaces activos. El principal problema radica en caso de
que falle el concentrador, en cuyo caso todos los enlaces de la red fallarían. Además, el
número de dispositivos conectados al concentrador determina la capacidad de procesos
de éste. Al igual que en la topología en Malla, la topología en estrella requiere gran
cantidad de cableado.
Figura 15: Esquema de Topología en estrella.
Topología Jerárquica
Llamada también Topología Árbol, es esencialmente una combinación de redes de estrella
y de bus. Se conectan varias redes de estrella en una configuración de bus mediante una
columna vertebral. Las topologías de árbol son muy flexibles para la expansión: un solo
vínculo hacia la columna vertebral puede agregar un grupo completo de dispositivos
configurados como estrella, como se muestra en la Figura 15. Este vínculo se consigue
mediante el mismo tipo de concentrador que se utiliza como punto de conexión central en
una red estrella.
Tal como se hace la pregunta [7] ¿Se pueden interconectar diversas redes? Ante esto
responde: SI. Puede conectar la red de su casa a Internet, por ejemplo: un LAN puede
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conectarse a la red de su universidad. Un minorista puede conectar su red de cajas
registradoras con su red financiera.
Dos rede similares pueden conectarse mediante un dispositivo llamado puente, el cual
simplemente transfiere los datos sin tomar en cuenta su formato. Las redes que emplean
topologías y tecnologías diferentes se conectan mediante puertas de enlace.
Una puerta de enlace (gateway) es un término para cualquier dispositivo o código de
software utilizado para unir dos redes, incluso si esas emplean distintos protocolos o
rangos de dirección. Una puerta de enlace se puede implementar por completo en el
software, en el hardware o como una combinación de los dos. Por ejemplo, el dispositivo
utilizado para conectar la LAN de su hogar a internet es un tipo de puerta de enlace.
Figura 16: Esquema de Topología jerárquica.
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Figura 17: Caso Una Asombrosa colección de Sistemas Terminales de Internet.
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Figura 18: Caso – Entrevista con Leonard Kleinrock
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Definición de Teleinformática
Para iniciar con la descripción de Teleinformática, es necesario revisar lo siguiente
términos.
Telecomunicación: La Real Academia Española describe a la Telecomunicación
como un sistema de comunicación telegráfica, telefónica o radiotelegráfica y
demás análogos.
Informática: La Real Academia Española describe a la Informática como el
Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento
automático de la información por medio de ordenadores.
El término Teleinformática nace de la unión de las palabras telecomunicaciones e
informática, se define como la ciencia que estudias las técnicas necesarias para la
transmisión de datos a través de redes de telecomunicaciones.
Entonces podemos definir a la Teleinformática como conjunto de técnicas para la
comunicación de los datos entre dispositivos, donde intervienen computadoras, medios de
comunicación y software, indispensable para comunicar dos puntos distantes.
Todas las aplicaciones de Tecnologías de la Información (TI), trabajan en redes. Por tanto
es necesario que los profesionales relacionados con las Ingeniería de software, TI y
ciencias de la computación, puedan diseñar, construir, implementar y administrar sistemas
de comunicaciones e información en una organización.
Esta área de conocimiento incluye las comunicaciones de datos, telecomunicaciones, e
infraestructura de seguridad. También incluye la aplicación de redes de almacenamiento y
la World Wide Web.
La Globalización de la Economía ha impuesto la necesidad de contar con sistemas de
comunicaciones que permitan de manera rápida y eficiente, la gestión de negocios.
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Objetivos de un Sistemas TeleInformático Los principales objetivos que tiende a satisfacer un sistema TeleInformático son los
siguientes:[9]
Reducir Tiempo y esfuerzo. La reducción de tiempo y esfuerzo se debe a que los
sistemas de comunicación de datos permiten que los equipos terminales ubicados
en forma remota se comporten, a efectos del proceso informático, como si fueran
locales. En consecuencia, los procesos que se realizaban en la modalidad por lotes
y que requerirían el envió de programas y datos mediante transporte físico de los
soportes de la información, se pueden procesar en la modalidad de lotes remotos.
Capturar datos en su propia fuente. La posibilidad de capturar directamente de su
fuente los datos que serán parte de un proceso informático a realizar en un centro
de cómputo, asegura una menor posibilidad de cometer errores y traslada la
responsabilidad de introducir los datos al usuario, que de esta manera participa
directamente en el problema.
Durante mucho tiempo, cuando esta posibilidad no existía, la tarea de volcar los
datos a procesar era responsabilidad de los centros de cómputo, mientras que el
envió de las planillas con la información que debía ser grabada o perforada era
tarea del usuario, que trabajaba en la propia fuente de la información.
La dualidad de responsabilidades en la tarea de preparación de los datos a
procesar en los centros de cómputo, provocaba, frecuentemente, controversias
respectos a los errores que se producían. Siempre quedaba la duda de quienes
producían los errores: ¿los que confeccionaban las planillas o los que trabajaban
en el proceso de grabación o perforación?
Los medios de comunicación de datos han permitido unificar estas dos
responsabilidades en una sola, el usuario; esto ha permitido superar los problemas
mencionados y, además, disminuir los procesos que deben ser repetidos por
errores en la introducción de los datos.
Centralizar el Control. Descentralizar la responsabilidad de la introducción de
datos, que puede quedar en manos del propio interesado, el proceso permite un
control más efectivo sobre todos los procesos a ejecutar.
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Elementos que componen un sistema TeleInformático
[9]El conjunto de estos componentes, permiten el proceso de datos a distancias, los
elementos que componen un Sistema tele informático como se muestra en la Figura 19
son:
Computadora Central
Terminal de Información
Líneas de Transmisión
Medios y métodos de envíos de señal.
Figura 19: Componentes de un Sistema TeleInformático
Dónde:
ETD / DTE = Equipo Terminal de datos
ECD / DCE = Equipo del Circuito de Datos
Computadora Central, Es el que da el tratamiento de la información o sistema central
conformado por partes lógicas y físicas donde pueden ser varios, el termino de
computadora central pueda varias según la bibliografía, podemos encontrar como
Procesador Central, sistemas Central, HOST.
Terminal de Información, Terminales de Datos OTD, es aquel dispositivo compuesto de
Hardware y Software capaz de recibir y enviar una comunicación al Sistema Central
(Computadora Central).
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Líneas de Transmisión, Llamadas también líneas de Comunicación (LC), es el conjunto de
medios de transmisión que permite unir dos o más equipos de terminación de un circuito
de datos (ECD). Su constitución y características físicas dependerá, entre otras cosas, de las
distancia, velocidad, etc.
Las líneas de comunicación deben cumplir determinadas especificaciones técnicas y se
apoyan en la infraestructura de telecomunicaciones permanente (pública y privada).
Medios y métodos de envíos de señal, Entre los equipos informáticos y las redes de
Telecomunicaciones, sean éstas analógicas o digitales, debe conectarse equipos que
funciones como equipos interfaces entre los equipos terminales de datos y la red, que se
denominan Equipos Terminales de Circuito de Datos (ETCD)
Estos equipos son comúnmente conocidos como equipos Módems de datos o
simplemente Modem. Cuando la res digital, se los denomina Módems Digitales. En las
redes analógicas se llaman simplemente por su nombre sin aditamentos.
La palabra Módems es una contracción de las palabras MODulador/DEModulador, ya que
éstas son las principales funciones de estos equipos en las redes analógicas. Cuando
actúan de interfaces con redes digitales, los denominados Módems Digitales no realizan
estas funciones, pero la costumbre ha hecho que se los llame en forma analógica.
[9]Su misión es la de adaptar las señales inteligentes generadas por los Equipos Terminales
de Datos (ETD), en señales capaces de ser transmitidas por la red (se analógica y Digital) y
viceversa.
Adicionalmente, los equipos módems, realizan otras funciones como por ejemplo, el
establecimiento y liberación del circuito de comunicaciones.
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Es necesario revisar y recordar los siguientes términos:
Digital : Tipo de señal, Valores Discretos
Analógico : Tipo de señal, Valores continuos
Información : Datos medidos en bits, agrupados en tramas y paquetes
Paquete: unidad de datos que envía el usuario.
Trama: Unidad de datos que permite el transporte de paquetes. Se puede decir que una
trama encapsulará a un paquete.
Conmutación : Es la acción de cambiar algo de sitio
Frecuencia: variaciones de una señal por segundo. Las altas frecuencia son variaciones
rápidas mientras que las bajas frecuencia son variaciones lentas.
Canal: es el mismo concepto que canal en hidráulica, pero en vez de circular agua, circula
información.
Capacidad de un canal: cantidad de bits por segundo que es capaz de transmitir. Está
ligada directamente con el ancho de banda. A veces se utiliza ancho de banda en vez de
capacidad.
Ancho de banda: es la amplitud o rango de frecuencias que puede transportar un canal
analógico, está íntimamente relacionado con la capacidad.
Circuito: es un trayecto que atraviesa uno o varios canales
Circuito Virtual : es como un circuito de cara al usuario, pero realmente su
implementación no tiene porqué ser un circuito
Terminal: Punto de acceso a una supercomputador / Servidor.
Telnet : Conexión remota que se realiza desde los terminales a través de una red a un
supercomputador
Host: Punto o terminales con capacidad conectadas a un supercomputador
Internet: la red formada por todos los hosts y dispositivos de red que permiten
comunicación global, de forma transparente al usuario. Best-effort delivery (mejor
esfuerzo de entrega)
Intranet: red formada por hosts pertenecientes a una empresa, que tienen sus propias
pautas y normas, principalmente referidas a seguridad. Para acceder al exterior, hay que
pasar barreras establecidas
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Extranet: el resto del mundo de una Intranet, que utiliza protocolos de internet, para
comunicar a usuarios fuera de su intranet.
Línea dedicada : un circuito fijo, cerrado y establecido por donde sólo van a viajar los
paquetes de quien la contrata
Conmutación de Circuitos: los datos se mandan por un circuito, pero para mandar datos,
se establece el circuito, se mandan datos y luego se libera el circuito. Ej el teléfono, RDSI,
GSM (móviles).
Conmutación de Paquetes: los datos se van enviando sin ningún establecimiento de
circuito previo y por tanto, pueden desordenarse. Ej., Internet.
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También es necesario reconocer la simbología para los esquemas de red, como se muestra
en la Figura 20.
Figura 20: Símbolos comunes de las redes de datos.
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Estándares de Red
Ante la presencia de diversos fabricantes y proveedores de red, se vio la necesidad de que
existan ciertos acuerdos en la adopción de algunos estándares para redes.
Es recomendable citar Andrew S. Tanenbaum, en su libro Arquitectura de Computadoras
donde menciona:
Los estándares no solo permiten que computadoras diferentes se comuniquen, sino que
también incrementan el mercado de productos que se ajustan al estándar. Un mercado
grande conduce a la producción masiva, economías de escala en la producción,
implementaciones VLSI y otros beneficios que disminuyen el precio e incrementan aún
más la aceptación.
ISO nos menciona que Un Estandar es un documento que establece los requisitos,
especificaciones, directrices o características que pueden ser utilizadas consistente mente
para asegurar que los materiales, productos, procesos y servicios son adecuados para su
propósito.
Estándares de Facto
[10] Llamados también Estándares de Hecho, son los que simplemente surgieron, sin
ningún plan formal. La Pc de IBM y sus sucesoras son estándares de facto para oficinas
chicas y equipos domésticos porque docenas de fabricantes decidieron copiar
exactamente las máquinas de IBM. Del mismo modo, UNIX es el estándar de facto para
sistemas operativos en los departamentos de ciencias de la computación de las
universidades.
Estándares de Jure
[10] Llamados también Estándares de por derecho es un contraste de los estándares de
facto. Son formales, legales, adoptados por alguna institución de estandarización
autorizada. Por lo general, las autoridades de estandarización internacional se dividen en
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dos clases: las establecidas por acuerdos entre gobiernos de cada país, y las incluidas de
manera voluntaria, sin acuerdo entre organizaciones.
Los Estándares de Acuerdo
Los Estándares son aquellos que son definidos por convenio, alianza o pacto entre
proveedores, usuarios entre otros.
Para recordar que este tipo de acuerdo solo es mencionado en algunos libros, los más
representativos es el estándar de Facto y el estándar de Jure.
Organismos de Estandarización The International Standards Organization (OSI): Organización Internacional para la
Estandarización. “El OSI es una organización dedicada a acuerdos mundiales sobre
estándares internacionales en una amplia variedad de campos.”
The International Telecommunications Union-Telecommunication Standards Sector
(ITU-T anteriormente el CCITT): Unión Internacional de Telecomunicaciones – Sector
de Estándares de Telecomunicaciones. “La ITU-T es una organización de
estandarización internacional relacionada con las Naciones Unidas que desarrolla
estándares para telecomunicaciones.”
The American National Standards Institute (ANSI): Instituto Nacional Americano para
la estandarización. “La ANSI es una organización sin ánimo de lucro, es el
representante con derecho a voto de los Estados Unidos tanto en ISO como en ITU-T.”
The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): Instituto de Ingenieros
Eléctricos y Electrónicos. “El IEEE es el grupo profesional más grande a nivel nacional
involucrado en el desarrollo de estándares para la computación, comunicación,
ingeniería eléctrica y electrónica."
The Electronic Industries Association (EIA): Asociación de Industrias Electrónicas. “EIA
es una asociación de fabricantes de electrónica de los Estados Unidos."
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The International Standards Organization (OSI)
«ISO desarrolla normas internacionales. Fuimos fundados en 1947, y desde entonces se
han publicado más de 19 500 normas internacionales que abarcan casi todos los aspectos
de la tecnología y los negocios. De la seguridad alimentaria a las computadoras, y la
agricultura a la atención médica, ISO Normas Internacionales impacto en nuestras vidas.»
Las siglas provienen del griego isos: igual
Figura 21: Miembros de la ISO
Beneficios de las Normas Internacionales ISO
Normas Internacionales ISO garantizan que los productos y servicios que son seguros,
fiables y de buena calidad. Para las empresas, que son herramientas estratégicas que
reduzcan los costos, reduciendo al mínimo los desechos y los errores y aumentar la
productividad. Ellos ayudan a las empresas a acceder a nuevos mercados, nivelar el campo
de juego para los países en desarrollo y facilitar el comercio mundial libre y justo.
ISO (Organización Internacional de Normalización) es el mayor desarrollador mundial de
las Normas Internacionales voluntarias, entre sus miembros se encuentran AENOR,
ANSI, DIN, etc, como se muestra en la Figura 21. Las Normas Internacionales dan el
estado de las especificaciones del arte de productos, servicios y buenas prácticas,
ayudando a hacer que la industria sea más eficiente y eficaz. Desarrollado a través de un
consenso global, que ayudan a eliminar las barreras al comercio internacional.
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Principios claves en la Elaboración de Normas
Tal como se muestra en la Figura22, las claves en la elaboración de Normas:
Figura 22: Claves en la Elaboración de Normas
1. Normas ISO responden a una necesidad en el mercado
ISO no decide cuándo debe desarrollar un nuevo estándar. En cambio, ISO responde a una
solicitud de la industria o de otras partes interesadas, como las asociaciones de
consumidores. Típicamente, un sector de la industria o grupo comunica la necesidad de un
estándar a su miembro nacional que se pone en contacto ISO.
2. Las normas ISO se basan en la opinión mundial de expertos
Las normas ISO son desarrolladas por grupos de expertos de todo el mundo, que forman
parte de grupos más grandes llamados comités técnicos. Estos expertos negociar todos los
aspectos de la norma, incluyendo su ámbito de aplicación, definiciones y contenidos clave.
3. Las normas ISO son desarrolladas a través de un proceso de múltiples partes
interesadas
Los comités técnicos están formados por expertos de la industria en cuestión, sino
también de las asociaciones de consumidores, instituciones académicas, organizaciones no
gubernamentales y gubernamentales.
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4. Las normas ISO están basados en un consenso
El desarrollo de las normas ISO es un enfoque basado en el consenso y los comentarios de
los interesados se tienen en cuenta.
Para más información se recomienda visitar: http://www.iso.org/iso/home.html
Etapas del desarrollo de las Normas Internacionales
Una norma internacional es el resultado de un acuerdo entre los organismos miembros de
ISO. Se puede utilizar como tal, o puede ser implementado a través de la incorporación en
las normas nacionales de diferentes países.
Normas Internacionales son desarrolladas por los comités técnicos de ISO (TC) y
subcomités (SC) por un proceso de seis pasos.
1) Etapa de propuesta
El primer paso en el desarrollo de una norma internacional es la confirmación de que es
necesaria una norma internacional particular. Una nueva propuesta de trabajo (NP) se
somete a votación de los miembros del TC o SC correspondiente para determinar la
inclusión del elemento de trabajo en el programa de trabajo.
La propuesta es aceptada si la mayoría de los miembros P de los votos TC / SC a favor y si
por lo menos cinco miembros P declaran su compromiso de participar activamente en el
proyecto. En esta etapa, un jefe de proyecto responsable de la unidad de trabajo es
normalmente nombrado.
2) Etapa preparatoria
Por lo general, un grupo de trabajo de expertos, el presidente (convocante) de que es el
líder del proyecto, se estableció por el TC / SC para la preparación de un borrador de
trabajo. Los sucesivos borradores de trabajo se pueden considerar hasta que el grupo de
trabajo considera que se ha desarrollado la mejor solución técnica al problema que se
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aborda. En esta etapa, el proyecto se remite al comité de padres del grupo de trabajo para
la fase de creación de consenso.
3) Etapa de Comité
Tan pronto como un primer borrador de comité está disponible, se registra por la
Secretaría Central de la ISO. Está distribuido para recabar observaciones y, de ser
necesario, la votación, los miembros P del TC / SC. Comité proyectos sucesivos pueden ser
considerados hasta que se alcance un consenso sobre el contenido técnico. Una vez que se
ha alcanzado el consenso, el texto está finalizado para su presentación como proyecto de
Norma Internacional (DIS).
4) Fase de Consulta
El proyecto de Norma Internacional (DIS) se distribuyó a todos los organismos miembros
de ISO de la Secretaría Central de la ISO para votar y hacer comentarios en un plazo de
cinco meses. Está aprobado para su presentación como proyecto final de norma
internacional (FDIS) si una mayoría de dos tercios de los miembros P del TC / SC está a
favor y no más de una cuarta parte del número total de votos emitidos es negativo. Si no
se cumplen los criterios de aprobación, el texto vuelve a la TC / SC origen para su posterior
estudio y un documento revisado de nuevo se distribuirá para votar y hacer comentarios
como proyecto de norma internacional.
5) Etapa de aprobación
El proyecto final de Norma Internacional (FDIS) se distribuyó a todos los organismos
miembros de ISO de la Secretaría Central de la ISO para un Sí final / No hay votos en el
plazo de dos meses. Si se reciben comentarios técnicos durante este período, ya no se
consideran en esta etapa, pero a su consideración en una futura revisión de la Norma
Internacional. El texto ha sido aprobado como norma internacional, si una mayoría de dos
tercios de los miembros P del TC / SC está a favor y no más de una cuarta parte del
número total de votos emitidos es negativo. Si no se cumplen estos criterios de
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aprobación, la norma se refiere de nuevo a la TC / SC originario de reconsideración a la luz
de las razones técnicas presentados en apoyo de los votos negativos recibidos.
6) la etapa de publicación
Una vez que el proyecto final de norma internacional ha sido aprobado, los cambios
editoriales de menor importancia, siempre y cuando sea necesario, se introducen en el
texto final. El texto definitivo se enviará a la Secretaría Central de la ISO que se publica la
Norma Internacional.
Revisión de las Normas Internacionales (Confirmación, Revisión, Retiro)
Todas las Normas Internacionales se revisarán al menos cada cinco años por todos los
organismos miembros de ISO. Una mayoría de los miembros P del TC / SC decide si una
norma internacional debe ser confirmado, revisada o retirada
Procedimiento acelerado
Si un documento con un cierto grado de madurez está disponible en el inicio de un
proyecto de estandarización, por ejemplo, un estándar desarrollado por otra organización,
es posible omitir ciertas etapas. En el llamado "procedimiento de vía rápida", un
documento que se presentará directamente para su aprobación como proyecto de Norma
Internacional (DIS) a los organismos miembros de ISO (etapa 4) o, si el documento ha sido
elaborado por un organismo internacional de normalización reconocido por el Consejo de
la ISO, como proyecto final de norma internacional (FDIS, etapa 5), sin pasar por las etapas
anteriores.
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Se recomiendo revisar la siguiente información sobre el tema:
Reglas Oficiales:
• Directivas ISO / IEC Parte 1 y consolidadas del Suplemento ISO • Directivas ISO / IEC Parte 2
• JTC 1 Suplemento
Informes a tener en cuenta:
• ISO y Guías ISO / IEC • Lista de ISO / IEC Guía • ISO / IEC Guía 2:2004
• ISO / IEC GUÍA 15:1977 • Guía ISO / IEC 21-1:2005 • Guía ISO / IEC 21-2:2005 • ISO / IEC Guide 23:1982
• ISO / IEC Guide 71:2001
Documento Complementarios
• La cooperación con CEN (Acuerdo de Viena) • Relevancia Global • Política de Patentes • Apoyo a iniciativas de políticas públicas
• Referencias Normativas (login requerido)
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Modos de Explotación – Sistemas de Información
Los modos de Explotación en los Sistemas de información se pueden procesar de la
siguiente manera [9]:
Procesos por lotes
Se dice que un proceso informático se realiza por lotes cuando los trabajos se preparan
antes de procesar y luego se introducen ordenadamente (por lotes) al computador (que
puede o no trabajar en la modalidad de multiprogramación), que los procesa con la
prioridad que se indique.
Procesos por lotes remotos
Se dice que un proceso informático se realiza por lotes remotos, cuando sufre un
procedimiento idéntico al proceso por lotes, pero con la variante que los datos son
enviados usando redes de telecomunicaciones al computador que se encargará de
procesarlos.
Tiempo compartido
Se dice que un proceso informático está siendo ejecutado en la modalidad de tiempo
compartido cuando el computador y sus periféricos son compartidos simultáneamente por
varios usuarios remotos, que efectúan trabajos diferentes entre sí, pero con apariencia de
simultaneidad.
Procesos interactivos en tiempo real
Se dice que un computador se comunica con sus equipos terminales en tiempo real
cuando devuelve los resultados con la suficiente rapidez para afectar el funcionamiento o
interactuar con el medio que los produjo.
Procesos interactivos en tiempo diferido
Se dice que un computador se comunica con sus equipos terminales en tiempo diferido
cuando el tiempo de respuesta no tiene relación ni importancia con el medio que produjo
la consulta.
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Modos de Explotación – Sistemas TeleInformáticos
Los modos de Explotación en los Sistemas Tele informáticos se pueden procesar de la
siguiente manera [9]:
Fuera de Línea (off-line)
Los datos se reciben en una terminal, se almacenan y luego son ingresados.
En línea (on-line)
Se dice de un proceso TeleInformático se ejecuta en la modalidad en línea cuando los
datos de entrada pasan directamente desde el lugar de origen al lugar de util ización y,
viceversa, cuando los datos procesados se envían directamente desde el computador al
usuario.
Interactivo
Se dice que un proceso TeleInformático es interactivo cuando los datos enviados, originan
en el computador la generación de datos de respuesta. En ese caso el usuario del sistema
interactúa con el computador, y espera una respuesta que puede o no modificar su
situación anterior.
No Interactivo
Se dice que un proceso TeleInformático es No Interactivo cuando los datos enviados no
son procesados en forma directa con el objeto de dar una respuesta inmediata. Sin
embargo, si se puede confirmar su correcta recepción.
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Bibliografía
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