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.
El
uso creciente de la tecnología de la información en la actividad
económica ha dado lugar a un incremento sustancial en el número de
puestos de trabajo informatizados, con una relación de terminales por
empleado que aumenta constantemente en todos los sectores industriales.
La
movilidad lleva a unos porcentajes de cambio anual entre un 20 y un 50%
del total de puestos de trabajo. Los costos de traslado pueden ser
notables (nuevo tendido para equipos informáticos, teléfonos, etc.).
Por tanto, se hace necesaria una racionalización de los medios de
acceso de estos equipos con el objeto de minimizar dichos costos.
Las
Redes de Área Local han sido creadas para responder a ésta
problemática. El crecimiento de las redes locales a mediados de los
años ochenta hizo que cambiase nuestra forma de comunicarnos con los
ordenadores y la forma en que los ordenadores se comunicaban entre sí.
La
importancia de las LAN reside en que en un principio se puede conectar
un número pequeño de ordenadores que puede ser ampliado a medida que
crecen las necesidades. Son de vital importancia para empresas pequeñas
puesto que suponen la solución a un entorno distribuido.
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:
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.
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.
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.
MEDIOS DE COMUNICACIÓN:
El
cable de Par Trenzado es de los más antiguos en el mercado y en algunos
tipos de aplicaciones es el más común. Consiste en dos alambres de
cobre o a veces de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm
aproximadamente. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la
interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los pares
trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Poli cloruro de
Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, hasta 300
pares).
Un
ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, ya que la mayoría
de aparatos se conectan a la central telefónica por medio de un par
trenzado. Actualmente, se han convertido en un estándar en el ámbito de
las redes LAN (Local Area Network) como medio de transmisión en las
redes de acceso a usuarios (típicamente cables de 2 ó 4 pares
trenzados). A pesar que las propiedades de transmisión de cables de par
trenzado son inferiores, y en especial la sensibilidad ante
perturbaciones extremas, a las del cable coaxial, su gran adopción se
debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalación, así como las
mejoras tecnológicas constantes introducidas en enlaces de mayor
velocidad, longitud, etc.
Estructura del Cable par Trenzado:
Por
lo general, la estructura de todos los cables par trenzado no difieren
significativamente, aunque es cierto que cada fabricante introduce
algunas tecnologías adicionales mientras los estándares de fabricación
se lo permitan. El cable está compuesto, por un conductor interno que
es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una
capa de polietileno coloreado.
Debajo
de la aislación coloreada existe otra capa de aislación también de
polietileno, que contiene en su composición una sustancia antioxidante
para evitar la corrosión del cable. El conducto sólo tiene un diámetro
de aproximadamente medio milímetro, y más la aislación el diámetro
puede superar el milímetro.
Sin
embargo es importante aclarar que habitualmente este tipo de cable no
se maneja por unidades, sino por pares y grupos de pares, paquete
conocido como cable multipar. Todos los cables del multipar están
trenzados entre sí con el objeto de mejorar la resistencia de todo el
grupo hacia diferentes tipos de interferencia electromagnética externa.
Por esta razón surge la necesidad de poder definir colores para los
mismos que permitan al final de cada grupo de cables conocer qué cable
va con cual otro. Los colores del aislante están normalizados a fin de
su manipulación por grandes cantidades. Para Redes Locales los colores
estandarizados son:
Naranja / Blanco – Naranja.
Verde / Blanco – Verde.
Blanco / Azul – Azul
Blanco / Marrón – Marrón
En
telefonía, es común encontrar dentro de las conexiones grandes cables
telefónicos compuestos por cantidades de pares trenzados, aunque
perfectamente identificables unos de otros a partir de la normalización
de los mismos. Los cables una vez fabricados unitariamente y aislados,
se trenzan de a pares de acuerdo al color de cada uno de ellos; aún
así, estos se vuelven a unir a otros formando estructuras mayores: los
pares se agrupan en subgrupos, los subgrupos de agrupan en grupos, los
grupos se agrupan en superunidades, y las superunidades se agrupan en
el denominado cable.
De
esta forma se van uniendo los cables hasta llegar a capacidades de 2200
pares; un cable normalmente está compuesto por 22 superunidades; cada
sub-unidad está compuesta por 12 pares aproximadamente; este valor es
el mismo para las unidades menores. Los cables telefónicos pueden ser
armados de 6, 10, 18, 20, 30, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 600,
900, 1200, 1500, 1800 ó 2200 pares.
Tipos de Cable par Trenzado:
Cable de par trenzado apantallado (STP):
En
este tipo de cable, cada par va recubierto por una malla conductora que
actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su
impedancia es de 150 Ohm.
El
nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es mayor al
ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más
instalación. La pantalla del STP, para que sea más eficaz, requiere una
configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta
el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49.
Es
utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su
capacidad y sus buenas características contra las radiaciones
electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto,
caro y difícil de instalar.
Cable de par Trenzado con Pantalla Global (FTP):
En
este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados,
pero sí dispone de una pantalla global para mejorar su nivel de
protección ante interferencias externas. Su impedancia característica
típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son más
parecidas a las del UTP. Además, puede utilizar los mismos conectores
RJ45. Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.
Cable par Trenzado no Apantallado (UTP):
El
cable par trenzado más simple y empleado, sin ningún tipo de pantalla
adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El
conector más frecuente con el UTP es el RJ45, aunque también puede
usarse otro (RJ11, DB25, DB11, etc), dependiendo del adaptador de red.
Es
sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo
accesibilidad y fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos
aislados con plástico PVC han demostrado un buen desempeño en las
aplicaciones de hoy. Sin embargo, a altas velocidades puede resultar
vulnerable a las interferencias electromagnéticas del medio ambiente.
El cable UTP es el más utilizado en telefonía.
Categorías del Cable UTP:
Cada
categoría especifica unas características eléctricas para el cable:
atenuación, capacidad de la línea e impedancia. Existen actualmente 8
categorías dentro del cable UTP:
Categoría
1: Este tipo de cable esta especialmente diseñado para redes
telefónicas, es el típico cable empleado para teléfonos por las
compañías telefónicas. Alcanzan como máximo velocidades de hasta 4 Mbps.
Categoría 2: De características idénticas al cable de categoría 1.
Categoría 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps. de velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
Categoría
4: Esta definido para redes de ordenadores tipo anillo como Token Ring
con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20 Mbps.
Categoría
5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz
de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de
hasta 100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares
trenzados. La atenuación del cable de esta categoría viene dado por
esta tabla referida a una distancia estándar de 100 metros:
Categoría
5e: Es una categoría 5 mejorada. Minimiza la atenuación y las
interferencias. Esta categoría no tiene estandarizadas las normas
aunque si esta diferenciada por los diferentes organismos.
Categoría
6: No esta estandarizada aunque ya se está utilizando. Se definirán sus
características para un ancho de banda de 250 Mhz.
Categoría
7: No esta definida y mucho menos estandarizada. Se definirá para un
ancho de banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta categoría es
el tipo de conector seleccionado que es un RJ-45 de 1 pines.
El cable coaxial:
El
cable coaxial tenía una gran utilidad en sus inicios por su
propiedad idónea de transmisión de voz, audio y video, además de textos
e imágenes.
Se
usa normalmente en la conexión de redes con topología de Bus como
Ethernet y ArcNet, se llama así porque su construcción es de forma
coaxial. La construcción del cable debe de ser firme y uniforme, por
que si no es así, no se tiene un funcionamiento adecuado.
Este conexionado está estructurado por los siguientes componentes de adentro hacia fuera de la siguiente manera:
Un
núcleo de cobre sólido, o de acero con capa de cobre, o bien de una
serie de fibras de alambre de cobre entrelazadas dependiendo del
fabricante.
Una
capa de aislante que recubre el núcleo o conductor, generalmente de
material de polivinilo, este aislante tiene la función de guardar una
distancia uniforme del conductor con el exterior.
Una
capa de blindaje metálico, generalmente cobre o aleación de aluminio
entretejido (a veces solo consta de un papel metálico) cuya función es
la de mantenerse lo mas apretado posible para eliminar las
interferencias, además de que evita de que el eje común se rompa o se
tuerza demasiado, ya que si el eje común no se mantiene en buenas
condiciones, trae como consecuencia que la señal se va perdiendo, y
esto afectaría la calidad de la señal.
Por
último, tiene una capa final de recubrimiento, de color negro en el
caso del cable coaxial delgado o amarillo en el caso del cable coaxial
grueso, este recubrimiento normalmente suele ser de vinilo, xelón ó
polietileno uniforme para mantener la calidad de las señales.
Una breve comparación entre el cable coaxial y el cable par trenzado:
El cable coaxial es más inmune a las interferencias o al ruido que el par trenzado.
El
cable coaxial es mucho más rígido que el par trenzado, por lo que al
realizar las conexiones entre redes la labor será más dificultosa.
La
velocidad de transmisión que podemos alcanzar con el cable coaxial
llega solo hasta 10Mbps, en cambio con el par trenzado se consiguen
100Mbps.
Algunos tipos de Cable Coaxial:
El RG-75 se usa principalmente para televisión
Cada
cable tiene su uso. Por ejemplo, los cables RG-8, RG-11 y RG-58 se usan
para redes de datos con topología de Bus como Ethernet y ArcNet.
Dependiendo del Grosor Tenemos:
Cable coaxial delgado (Thin coaxial):
El
RG-58 es un cable coaxial delgado: a este tipo de cable se le denomina
delgado porque es menos grueso que el otro tipo de cable coaxial,
debido a esto es menos rígido que el otro tipo, y es más fácil de
instalar.
Cable Coaxial Grueso (Thick Coaxial):
Los
RG8 y RG11 son cables coaxiales gruesos: estos cables coaxiales
permiten una transmisión de datos de mucha distancia sin debilitarse la
señal, pero el problema es que, un metro de cable coaxial grueso pesa
hasta medio kilogramo, y no puede doblarse fácilmente. Un enlace de
coaxial grueso puede ser hasta 3 veces mas largo que un coaxial delgado.
Dependiendo de su Banda Tenemos:
Banda Base:
Existen
básicamente dos tipos de cable coaxial. El de Banda Base, que es el
normalmente empleado en redes de ordenadores, con una resistencia de
50Ohm, por el que fluyen señales digitales.
Banda Ancha:
El
cable coaxial de banda ancha normalmente mueve señales analógicas,
posibilitando la transmisión de gran cantidad de información por varias
frecuencias, y su uso más común es la televisión por cable.
Los
factores a tener en cuenta a la hora de elegir un cable coaxial son su
ancho de banda, su resistencia o impedancia característica, su
capacidad y su velocidad de propagación.
El
ancho de banda del cable coaxial está entre los 500Mhz, esto hace que
el cable coaxial sea ideal para transmisión de televisión por cable por
múltiples canales.
La
resistencia o la impedancia característica depende del grosor del
conductor central o malla, si varía éste, también varía la impedancia
característica.
Fibra óptica:
A
partir de 1970, cables que transportan luz en lugar de una corriente
eléctrica. Estos cables son mucho más ligeros, de menor diámetro y
repetidores que los tradicionales cables metálicos. Además, la densidad
de información que son capaces de transmitir es también mucho mayor.
Una fibra óptica, el emisor está formado por un láser que emite un
potente rayo de luz, que varia en función de la señal eléctrica que le
llega. El receptor está constituido por un fotodiodo, que transforma la
luz incidente de nuevo en señales eléctricas.
En
la última década la fibra óptica ha pasado a ser una de las tecnologías
más avanzadas que se utilizan como medio de transmisión. Los logros con
este material fueron más que satisfactorios, desde lograr una mayor
velocidad y disminuir casi en su totalidad ruidos e interferencias,
hasta multiplicar las formas de envío en comunicaciones y recepción por
vía telefónica.
La
fibra óptica está compuesta por filamentos de vidrio de alta pureza muy
compactos. El grosor de una fibra es como la de un cabello humano
aproximadamente. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su
proceso de elaboración es controlado por medio de computadoras, para
permitir que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la
onda luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones.
Como
características de la fibra podemos destacar que son compactas,
ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y
un alto grado de confiabilidad ya que son inmunes a las interferencias
electromagnéticas de radio-frecuencia. Las fibras ópticas no conducen
señales eléctricas, conducen rayos luminosos, por lo tanto son ideales
para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden
usarse en condiciones peligrosas de alta tensión
Las
fibras ópticas se caracterizan por una pérdidas de transmisión
realmente bajas, una capacidad extremadamente elevada de transporte de
señales, dimensiones mucho menores que los sistemas convencionales,
instalación de repetidores a lo largo de las líneas (gracias a la
disminución de las perdidas debidas a la transmisión), una mayor
resistencia frente a las interferencias, etc.
La
transmisión de las señales a lo largo de los conductores de fibra
óptica se verifica gracias a la reflexión total de la luz en el
interior de los conductores óticos. Dichos conductores están
constituidos por un ánima de fibras delgadas, hechas de vidrios ópticos
altamente transparentes con un índice de reflexión adecuado, rodeada
por un manto de varias milésimas de espesor, compuesto por otro vidrio
con índice de reflexión inferior al del que forma el ánima. La señal
que entra por un extremo de dicho conductor se refleja en las paredes
interiores hasta llegar al extremo de salida, siguiendo su camino
independientemente del hecho de que la fibra esté o no curvada.
Estos
cables son la base de las modernas autopistas de la información, que
hacen técnicamente posible una interconectividad a escala planetaria.
Los tipos de Fibra Óptica son:
Fibra Multimodal
En
este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos reflejándose a
diferentes ángulos, los diferentes rayos ópticos recorren diferentes
distancias y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Por esta razón,
la distancia a la que se puede trasmitir está limitada.
Fibra Multimodal con Índice Graduado
En
este tipo de fibra óptica el núcleo está hecho de varias capas
concéntricas de material óptico con diferentes índices de refracción.
En estas fibras el número de rayos ópticos diferentes que viajan es
menor y, por lo tanto, sufren menos el severo problema de las
multimodales.
Fibra Monomodal:
Esta
fibra óptica es la de menor diámetro y solamente permite viajar al rayo
óptico central. No sufre del efecto de las otras dos pero es más
difícil de construir y manipular. Es también más costosa pero permite
distancias de transmisión mayores.
En
comparación con el sistema convencional de cables de cobre, donde la
atenuación de sus señales es de tal magnitud que requieren de
repetidores cada dos kilómetros para regenerar la transmisión, en el
sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta 70 Km. sin
que haya necesidad de recurrir a repetidores, lo que también hace más
económico y de fácil mantenimiento este material.
Con
un cable de seis fibras se puede transportar la señal de más de cinco
mil canales o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000
pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a ese mismo
número de usuarios, con la desventaja que este último medio ocupa un
gran espacio en los canales y requiere de grandes volúmenes de
material, lo que también eleva los costes.
Originalmente,
la fibra óptica fue propuesta como medio de transmisión debido a su
enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha introducido en
un amplio rango de aplicaciones además de la telefonía, automatización
industrial, computación, sistemas de televisión por cable y transmisión
de información de imágenes astronómicas de alta resolución entre otros.
En
un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se
encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o
en luminosa. Por ello se le considera el componente activo de este
proceso. Cuando la señal luminosa es transmitida por las pequeñas
fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente
al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste
en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a
la señal original. El sistema básico de transmisión se compone en este
orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector
óptico, línea de fibra óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra
óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor, amplificador y
señal de salida.
Se
puede decir que en este proceso de comunicación, la fibra óptica
funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado
por el transmisor de LED's (diodos emisores de luz) y láser. Los diodos
emisores de luz y los diodos lasers son fuentes adecuadas para la
transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede
controlar rápidamente por medio de una corriente de polarización.
Además su pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo
voltaje necesario para manejarlos son características atractivas.
ENLACES INALAMBRICOS.
Servicio
que consiste en ofrecer al cliente acceso ilimitado a Internet mediante
un enlace inalámbrico por medio de antenas, que le permiten utilizar un
ancho de banda desde 64K hasta 2Mbps.
Trabajan por medio de radio frecuencia
Desde 2dB de ganancia hasta 24 dB
Pueden transmitir en un radio inicial de 7° hasta 360°, dependiendo el estilo de la red.
Tecnologías Omnidireccionales y Unidireccionales
Enlazan desde una pc hasta una red entera, creando una intranet.
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.
COMPONENTES DE UNA RED
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.
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.
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.
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.
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.
TIPOS DE REDES:
Redes de área local: LAN
La
red local o LAN (Local Área Network) es un sistema de comunicaciones de
alta velocidad que conecta microcomputadoras o PC y/o periféricos que
se encuentran cercanos, por lo general dentro del mismo edificio. Una
LAN consta de hardware y software de red y sirve para conectar las que
están aisladas. Una LAN da la posibilidad de que los PC compartan entre
ellos programas, información y recursos, como unidades de disco,
directorios e impresoras y de esta manera esta a disposición la
información de cada puesto de trabajo los recursos existentes en otras
computadoras.
Se
puede comparar el software que gestiona una red local con el sistema
operativo de una computadora. Los programas y utilidades que componen
el software de la LAN, hacen de puente de unión entre el usuario y el
núcleo central de la computadora.
Los
programas del software empleado en la LAN nos permitirán realizar
varias actividades; en primer lugar, estructurar nuestra computadora,
los archivos, las unidades de masa, nombre y código de usuario, etc., y
posteriormente entrar dentro del ámbito de la red local, para poder
compartir recursos y enviar o recibir mensajes.
La
LAN nació con los beneficios de conector de los PC's o los micro -
computadores a fin de compartir información. Mucho antes de que fuera
considerada factible la idea de que los PC reemplazara a los macros o
mini - computadoras, comenzaron a aparecer los primeros LAN de PC.
El
procesador de incorporar una PC o microcomputadora a una LAN consiste
en la instalación de una tarjeta de interfase de red NIC en cada
computador. Los NIC de cada computadora se conectan con un cable
especial de red. El último para implantar una LAN es cargar cada PC un
software conocido como sistema operativo de red NOS. El NOS trabaja con
el software del sistema operativo de la computadora y permite que el
software de aplicación (El procesador de palabras, las hojas de
cálculo, entre otros) que sé esta ejecutando en la computadora se
comunique a través de la red con otra computadora. Una red de área
local es un medio de transmisión de información que proporciona la
interconexión, entre diversos ordenadores terminales y periféricos
situados en un entorno reducido y perteneciente a una sola organización.
Características
de las LAN's: El radio que abarca es de pocos kilómetros, Por ejemplo:
edificios, un campus universitario, un complejo industrial, etc.
Utilizan un medio privado de comunicación. La velocidad de transmisión
es de varios millones de bps. Las velocidades más habituales van desde
1 hasta 16 Mbits, aunque se está elaborando un estándar para una red
que alcanzará los 100 Mbps. Pueden atender a cientos de dispositivos
muy distintos entre sí (impresoras, ordenadores, discos, teléfonos,
módems, etc.).
Ofrecen
la posibilidad de comunicación con otras redes a través de pasarelas o
Gateways. Para el caso concreto de una red local, NOVELL NETWARE 3.12:
Soporta hasta 250 usuarios trabajando de forma concurrente. Permite
hasta 100.000 ficheros abiertos simultáneamente. El mismo servidor
sirve de puente o Gateways con otras redes.
CONEXIONES INTERNAS
Una
LAN suele estar formada por un grupo de ordenadores, pero también puede
incluir impresoras o dispositivos de almacenamiento de datos como
unidades de disco duro. La conexión material entre los dispositivos de
una LAN puede ser un cable coaxial, un cable de dos hilos de cobre o
una fibra óptica. También pueden efectuarse conexiones inalámbricas
empleando transmisiones de infrarrojos o radiofrecuencia
Un
dispositivo de LAN puede emitir y recibir señales de todos los demás
dispositivos de la red. Otra posibilidad es que cada dispositivo esté
conectado a un repetidor, un equipo especializado que transmite de
forma selectiva la información desde un dispositivo hasta uno o varios
destinos en la red.
Las
redes emplean protocolos, o reglas, para intercambiar información a
través de una única conexión compartida. Estos protocolos impiden una
colisión de datos provocada por la transmisión simultánea entre dos o
más computadoras. En la mayoría de las LAN, los ordenadores emplean
protocolos conocidos como Ethernet o Token Ring. Las computadoras
conectadas por Ethernet comprueban si la conexión compartida está en
uso; si no es así, la computadora transmite los datos. Como los
ordenadores pueden detectar si la conexión está ocupada al mismo tiempo
que envían datos, continúan controlando la conexión compartida y dejan
de transmitir si se produce una colisión. Los protocolos Token Ring
transmiten a través de la red un mensaje especial (token en inglés). El
ordenador que recibe la contraseña obtiene permiso para enviar un
paquete de información; si el ordenador no tiene ningún paquete que
enviar, pasa la contraseña al siguiente ordenador.
CONEXIONES EXTERNAS
Las
conexiones que unen las LAN con recursos externos, como otra LAN o una
base de datos remota, se denominan puentes, reencaminadores y pasarelas
(gateways). Un puente crea una LAN extendida transmitiendo información
entre dos o más LAN. Un camino es un dispositivo intermedio que conecta
una LAN con otra LAN mayor o con una WAN, interpretando la información
del protocolo y enviando selectivamente paquetes de datos a distintas
conexiones de LAN o WAN a través de la vía más eficiente disponible.
Una puerta conecta redes que emplean distintos protocolos de
comunicaciones y traduce entre los mismos.
Los
computadores de una LAN emplean puertas o caminos para conectarse con
una WAN como Internet. Estas conexiones suponen un riesgo para la
seguridad porque la LAN no tiene control sobre los usuarios de
Internet. Las aplicaciones transferidas desde Internet a la LAN pueden
contener virus informáticos capaces de dañar los componentes de la LAN;
por otra parte, un usuario externo no autorizado puede obtener acceso a
ficheros sensibles o borrar o alterar ficheros. Un tipo de puerta
especial denominado cortafuegos impide a los usuarios externos acceder
a recursos de la LAN permitiendo a los usuarios de la LAN acceder a la
información externa.
Red de área amplia: WAN
Es
un sistema de comunicación de alta velocidad que conecta PC's, entre sí
para intercambiar información, similar a la LAN; aunque estos no están
limitados geográficamente en tamaño. La WAN suele necesitar un hardware
especial, así como líneas telefónicas proporcionadas por una compañía
telefónica.
La
WAN también puede utilizar un hardware y un software especializado
incluir mini y macro - computadoras como elementos de la red. El
hardware para crear una WAN también llegan a incluir enlaces de
satélites, fibras ópticas, aparatos de rayos infrarrojos y de láser.
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.
TOPOLOGÍA 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 en Bus
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 anillo
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.
Topología en estrella
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.
Tarjeta de Interfaz de Red:
Para
comunicarse con el resto de la red, cada computadora debe tener
instalada una tarjeta de interfaz de red (Network Interface Card, NIC).
Se les llama también adaptadores de red o sólo tarjetas de red. En la
mayoría de los casos, la tarjeta se adapta en la ranura de expansión de
la computadora, aunque algunas son unidades externas que se conectan a
ésta a través de un puerto serial o paralelo. Las tarjetas internas
casi siempre se utilizan para las PC's, PS/2 y estaciones de trabajo
como las SUN's. Las tarjetas de interfaz también pueden utilizarse en
mini computadoras y mainframes. A menudo se usan cajas externas para
Mac's y para algunas computadoras portátiles.
La
tarjeta de interfaz obtiene la información de la PC, la convierte al
formato adecuado y la envía a través del cable a otra tarjeta de
interfaz de la red local. Esta tarjeta recibe la información, la
traduce para que la PC pueda entender y la envía a la PC.
