7/25/2019 Conceptos Bsicos de Redes =)

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Conceptos Bsicos de Redes

Red de Computadoras

Una red es un conjunto de dispositivos fsicos "hardware" y deprogramas "sofware", mediante el cual podemos comunicarcomputadoras para compartir recursos (discos, impresoras, programas,etc.) as como trabajo (tiempo de clculo, procesamiento de datos,etc.). cada una de las computadoras conectadas a la red se ledenomina un nodo.

!os dispositivos fsicos necesarios para construir una red son la tarjetade comunicacin instalada en cada una de las computadorasconectadas, el cableado #ue los une y los programas. !os programas dela red sern a#uellos #ue establecen la comunicacin entre las

estaciones y los perif$ricos.!as redes difieren entre s por los servicios #ue pueden prestar a losusuarios, o por el tipo comunidad de usuarios atrados por el servicio.%odemos dividir las redes de computadoras en las siguientes categorasprincipales, redes vinculadas a &nternet #ue ofrecen las herramientas"&nternet", redes fuera de lneas, proveedores de servicios comerciales,redes de conmutacin (%').

l motivo para establecer una red de computadoras nos permitenentender #u$ es una red y por #u$ esta puede ser de utilidad en unaorgani*acin o institucin tales como+

Compartir de programas y archivos

!as versiones de "software" para redes estn disponibles con un ahorroen el precio comparativamente bajo a la compra de licencias de copiasindividuales. !os programas y sus archivos de datos se pueden guardaren un servidor de archivos al #ue pueden accesar muchos usuarios de lared a la misma ve*.

Compartir de recursos de red

ntre los recursos de la red se incluyen las impresoras, los "%lotters" y

los dispositivos de almacenamiento como torres pticas o de disco. eesta forma la red proporciona un enlace de comunicacin #ue permite#ue los usuarios compartan estos dispositivos.

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Compartir de base de datos

Un servidor de bases de datos es una aplicacin ideal para una red. Unafuncin de la red denominada blo#ueo de registros permite #ue variosusuarios puedan accesar a la ve* a un archivo sin corromper los datos.-on el blo#ueo de registros se asegura #ue dos usuarios no puedenaccesar al mismo registro simultneamente.

Expansin econmica de la Organizacin

!as redes proporcionan una forma econmica de aumentar el nmerode computadoras de una organi*acin o institucin. la red se puedenconectar estaciones de trabajo baratas sin disco #ue utilicen el disco fijodel servidor para el arran#ue y el almacenamiento.

Crear grupos de trabajo

Una red proporciona una forma de crear grupos de usuarios, dentro deuna organi*acin, #ue no necesariamente tienen #u$ encontrarsedentro de un mismo departamento. !os grupos de trabajo facilitan lasnuevas estructuras corporativas en las #ue personas de distintos ylejanos departamentos pertenecen a un proyecto o a grupos especiales.

Correo electrnico(Email!

l correo electrnico permite #ue los ususarios puedan comunicarsefcilmente entre ellos. !os mensajes se dejan en /0 para #ue losdestinatarios los lean cuando estos #uieran.

"rogramas de grupo y de #lujo de trabajo!os programas de grupo y de flujo de trabajo se han dise1adoespecficamente para las redes y aprovechan los sistemas de correoelectrnico para ayudar a los usuarios a colaborar en proyectos,programacin de tareas y el proceso de documentacin al igual #ue elde aprobacin de las etapas.

Centralizar las operaciones

Una red proporciona una forma de centrali*ar servidores y sus datosjunto con otros recursos. !as actuali*aciones del "hardware", las copias

de seguridad del "software", el mantenimiento del sistema y laproteccin de $ste resultan mucho ms sencillas de manejar cuando lose#uipos estn situados en solo lugar.

$ejorar las estructura corporativa

!as redes pueden cambiar la estructura de una organi*acin y la formaen #ue se trabaja. !os usuarios #ue trabajan en un departamento

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especfico o para una persona en especifico ya no es necesario #ue seencuentren en la misma rea fsica. 'us oficinas pueden encontrarse endonde su e2periencia sea ms necesaria. !a red une los supervisores ycompa1eros de trabajo.

Conceptos Bsicos de Redes

!as redes de informacin se pueden clasificar segn su e2tensin y sutopologa. Una red puede empe*ar siendo pe#ue1a para crecer juntocon la organi*acin o institucin. continuacin se presenta losdistintos tipos de redes disponibles+

3ipos de 4edes

2tensin

e acuerdo con la distribucin geogrfica+5 %egmento de red (subred!

Un segmento de red suele ser definido por el

"hardware" o una direccin de red especfica. %or

ejemplo, en el entorno "ovell et6are", en un

segmento de red se incluyen todas las estaciones de

trabajo conectadas a una tarjeta de interfa* de red

de un servidor y cada segmento tiene su propia

direccin de red.

5 4ed de rea locales (!)

Una ! es un segmento de red #ue tiene conectadas estaciones detrabajo y servidores o un conjunto de segmentos de redinterconectados, generalmente dentro de la misma *ona. %or ejemplo

un edificio.

5 4ed de campus

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Una red de campus se e2tiende a otros edificios dentro de uncampus o rea industial. !os disversos segmentos o ! de cadaedificio suelen conectarse mediante cables de la red de soporte.

5 4ed de rea metropolitanas (7)

Una red 7 es una red #ue se e2pande por pueblos o ciudades yse interconecta mediante diversas instalaciones pblicas o privadas,como el sistema telefnico o los suplidores de sistemas de comunicacinpor microondas o medios pticos.

4ed de rea e2tensa (6 y redes globales)

!as 6 y redes globales se e2tienden sobrepasando las fronteras delas ciudades, pueblos o naciones. !os enlaces se reali*an coninstalaciones de telecomunicaciones pblicas y privadas, adems pormicroondas y sat$lites.

3ipos de 4edes

3opologa

!a topologa o forma lgica de una red se define como la forma de

tender el cable a estaciones de trabajo individuales8 por muros, suelos ytechos del edificio. 2iste un nmero de factores a considerar paradeterminar cual topologa es la ms apropiada para una situacin dada.2isten tres topologas comunes+

. nillo

!as estaciones estn unidas unas con otras formando un crculo pormedio de un cable comn. l ltimo nodo de la cadena se conecta alprimero cerrando el anillo. !as se1ales circulan en un solo sentidoalrededor del crculo, regenerndose en cada nodo. -on estametodologa, cada nodo e2amina la informacin #ue es enviada a trav$sdel anillo. 'i la informacin no est dirigida al nodo #ue la e2amina, lapasa al siguiente en el anillo. !a desventaja del anillo es #ue si serompe una cone2in, se cae la red completa.

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5 strella

!a red se une en un nico punto, normalmente con un panel decontrol centrali*ado, como un concentrador de cableado. !os blo#ues deinformacin son dirigidos a trav$s del panel de control central hacia susdestinos. ste es#uema tiene una ventaja al tener un panel de control#ue monitorea el trfico y evita las colisiones y una cone2ininterrunpida no afecta al resto de la red.

"9us"

!as estaciones estn conectadas por un nico segmento de cable . diferencia del anillo, el bus es pasivo, no se produce regeneracin de lasse1ales en cada nodo. !os nodos en una red de "bus" transmiten la

informacin y esperan #ue $sta no vaya a chocar con otra informacintransmitida por otro de los nodos. 'i esto ocurre, cada nodo espera unape#ue1a cantidad de tiempo al a*ar, despu$s intenta retransmitir lainformacin.

5 :bridas

l bus lneal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para

formar combinaciones de redes hbridas.; nillo en estrella

sta topologa se utili*a con el fin de facilitar la administracin de lared.

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-omponentes de una 4ed

Una red de computadoras consta de "hardware" y "software". n el"hardware" se incluyen las tarjetas de interfa* de red y los cables #uelas unen y en el "software" se encuentran los sistemas operativos delservidor, los protocolos de comunicacin y los controladores de tarjetasde interfa* de la red.

%ara seleccionar el sistema operativo hay #ue saber la manera en #ue lared esta organi*ada. !as redes se pueden organi*ar en+ cliente=servidor,servidor de archivos y computacin par a par. l "software" puedeincorporar varias funciones de seguridad, proporciona los protocolos decomunicacin y el manejo de la tarjeta de interfa* de la red. ntre ellospodemos mencional 7icrosoft 6indows para trabajo en grupos,7icrosoft 6indows 3, ovell et6are y rtisoft !tastic.

l medio fsico es el medio utili*ado para conectar los e#uiposinformticos #ue constituyen la red. 2isten dos tipos de medios+

5 7edio guiado

7edio no guiado

-omponentes de una 4ed

7edio guiado

n $l se incluye el cable de metal (cobre, aluminio,etc.) y cable defibraptica. l cable suele instalarse dentro de los edificios o conduccionessubterrneas. ntre los cables de metal se incluye el cable de partren*ado y el cable coa2ial. 3ambi$n hay disponible cable de fibra pticacon uno o varios filamentos de fibras de plstico o cristal.

!os medios ms comunes en la actualidad son+

-ables

!as personas #ue tienen #ue instalar los cables para las redes tienen#ue tomar decisiones importantes, tendrn #ue evaluar detenidamentelas necesidades actuales y futuras y los re#uisitos de las aplicacionesmultimedio de alto ancho de banda, videoconferencia e imgenes.

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un#ue muchas instituciones no pueden pagar lo #ue puede #uenecesiten en el futuro, la instalacin de cable de tipo bajo limitar sucrecimiento futuro. l cable y el e#uipo del cable deben cumplir con+

5 los re#uisitos de transmisiones actuales y futuros

5 las caractersticas el$ctricas

5 la topologa

-ables de -obre

s una tecnologa relativamente barata, bien conocida y fcil deinstalar. s el cable #ue suele elegirse en la mayora de las instalacionesde redes a pesar de sus caractersticas el$ctricas #ue producen ciertas

lmitaciones en la transmisin.

!imitaciones+

> es resistente al flujo de electrones, lo #ue limita la distancia detransmisin

> radia se1ales #ue pueden detectarse y le afecta la radiacin e2terna#ue puede distorsionar las se1ales.

!os datos binarios se transmiten por el cable de cobre mediante laaplicacin de un voltaje en un e2tremo y su recepcin en el otro.

2isten tres tipos principales de cables de cobre #ue se utili*an paratransmitir se1ales digitales.

-able plano

l cable de cobre plano consta de conductores de cobre rodeadospor un aislante. 'e utili*a para conectar diversos dispositivos perif$ricosa distancias cortas y a bajas velocidades binarias. !os cables serial conlos #ue se conectan los modem o las impresoras son de este tipo. lcable plano se ve afectado por diafona en distancias largas, por lo #ue

no sirve para las redes.

%ar tren*ado

l cable de par tren*ado consta de conductores de ncleo de cobrerodeados por un aislante. 'e tren*an dos conductores juntos paraformar un par y dicho par forma un circuito por el #ue se pueden

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transmitir datos. Un cable es un ha* #ue consta de uno o ms parestren*ados rodeados por un aislante. l par tren*ado no apantallado(U3%,Unshielded 3wisted=%air) es habitual en la red telefnica. l par tren*adoapantallado ('3%, 'hielded 3wisted=%air) proporciona proteccin contralas interferencias. ste tipo de cable se utili*a en thernet, red en anillo

con paso de testigo y otras topologas de red.

n este tipo de cable se definen las siguientes categoras+

-ategora ?

s el cable telefnico de par tren*ado no apantallado tradicional porel #ue se puede transmitir vo*, pero no datos. !a mayora del cabletelefnico instalado antes de ?@AB es de esta categora.

-ategora C

s el cable de par tren*ado no apantallado certificado para la

transmisin de datos hasta D 7bps y similar al tipo B del sistema decableado de &97. ste cable tiene cuatro pares tren*ados.

-ategora B

dmite velocidad de transmisin de ?E 7bps y es necesario para lastopologas de red en anillo con paso de testigo (D 7bps) y thernet ?E9ase a ?E 7bps. l cable tiene cuatro pares y tres tren*as por cada pie.

-ategora D

st certificado para velocidades de transmisin de ?F 7bps y es la

calidad inferior aceptable para topologas de red en anillo con paso detestigo a ?F 7bps. l cable tiene cuatro pares.

-ategora G

s cable de cobre de par tren*ado a cuatro hilos de ?EE ohm, #uepuede transmitir datos hasta ?EE 7bps para admitir las tecnologas msrecientes como

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-ables de Una baja atenuacin por Jm cuando se transmite por las llamadasventanas de transmisin, #ue estn ubicadas en torno a los valoressiguientes de longitud de onda+ E.A mm, ?.B mm y ?.GG mm. staltima ventana es la #ue presenta menor atenuacin.

> 3otal inmunidad al ruido y a las interferencias electromagn$ticas, lo#ue constituye un medio especilmente til en ambientes con alto ruido.

> Uso de potencias del orden de los m6, en comparacin con otros

medios de comunicaciones #ue re#uieren potencias mayores.> 'u pe#ue1o tama1o y poco peso, hacen de ellas medios decomunicaciones fciles de instalar, especialmente cuando se trata decompletar sistemas sobre ductos pree2istentes, sobrecargados por otrotipo de medios #ue no es posible eliminar.

3eniendo en cuenta el modo de propagacin, las fibras pticas seclasifican en+

> 7onomodo

!as dimensiones del nucleo son comparables a la longitud de ondade lu*, por lo cual hay un solo modo de propagacin y no e2istedispersin.

> 7ultimodo

-ontiene varios modos de propagacin y ocurre en consecuencia alefecto de dispersin.

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su ve* estas ltimas se subdividen en+

&ndice escaln

3iene dispersin, reducido ancho de banda y son de bajo costo, dado#ue resultan tecnolgicamente sencillas de producir.

&ndice gradual

7s costosas pero de grn ancho de banda. 'e puede disminuir ladispersin haciendo variar lentamente el ndice de refraccin entre elnucleo y el recubrimiento.

-omponentes de una 4ed

7edio no guiado

l representa la t$cnica #ue se utili*a para transmitir se1ales por el airey el espacio desde el transmisor al receptor, tales como infrarrojos ymicroondas. -on este medio se pueden cubrir distancias ms grandes.

!os medios ms comunes en la actualidad son+

'at$lite

!os sat$lites de comunicaciones orbitando sobre un punto fijo de latierra recibe las se1ales de radio de un amplificador en tierra y lastransmite a su destino. !a se1al de entrada del sat$lite es recibida poruna antena parablica y se distribuye localmente mediante cables. ste

medio se utili*a cuando la comunicacin cubre millones de Iilmetros.

7icroondas

!as se1ales de microondas deben viajar sin obstrucciones, por esto lastorres de retransmisin son instaladas en cimas de colinas y montespara enviar las se1ales sobre terrenos disparejos . 3ambi$n las torres demicroondas son instaladas en techos elevados para enla*ar oficinas #ueno estn muy distantes.

4adio

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!as ondas de radio pueden ser utili*adas como medio de comunicacinestas permiten transmitir en distintas frecuencias. 3ambi$n pueden serutili*adas en una escala geogrfica ms amplia.

%rotocolos

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacin deinformacin. 'on las reglas y procedimientos #ue se uili*an en una redpara comunicarse entre los nodos #ue tienen acceso al sistema decable. !os protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones+

5 !os protocolos de alto nivel

stos definen la forma en #ue se comunican las aplicaciones.

5 !os protocolos de bajo nivel

stos definen la forma en #ue se transmiten las se1ales por cable.

-omo es frecuente en el caso de las compuadoras el constantecambio, tambien los protocolos estn en continuo cambio. ctualmente,los protocolos ms comnmente utili*ados en las redes son thernet,3oIen 4ing y 4-3. -ada uno de estos esta dise1ado para cierta

clase de topologa de red y tienen ciertas caractersticas estndar.

thernet

ctualmente es el protocolo ms sencillo y es de bajo costo. Utili*a latopologa de K9usL lineal.

3oIen 4ing

l protocolo de red &97 es el 3oIen ring, el cual se basa en la topologade anillo.

43

'e basa en la topologa de estrella o estrella distribuda, pero tiene unatopologa y protocolo propio.

#uipos de 4ed

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&-M7U (3arjeta de red)

KetworI &nterface -ardL (3arjeta de interfa* de red) o K7edium ccessUnitL (7edio de unidad de acces). -ada computadora necesita elKhardwareL para transmitir y recibir informacin. s el dispositivo #ueconecta la computadora u otro e#uipo de red con el medio fsico. !a &-es un tipo de tarjeta de e2pansin de la computadora y proporciona unpuerto en la parte trasera de la %- al cual se conecta el cable de la red.:oy en da cada ve* son ms los e#uipos #ue disponen de interfa* dered, principalmente thernet, incorporadas. veces, es necesario,adems de la tarjeta de red, un transceptor. ste es un dispositivo #uese conecta al medio fsico y a la tarjeta, bien por#ue no sea posible lacone2in directa (?Ebase G) o por#ue el medio sea distinto del #ueutili*a la tarjeta.

:ubs (-oncentradores)

'on e#uipos #ue permiten estructurar el cableado de las redes. !avariedad de tipos y caractersticas de estos e#uipos es muy grande. nun principio eran solo concentradores de cableado, pero cada ve*disponen de mayor nmero de capacidad de la red, gestin remota, etc.!a tendencia es a incorporar ms funciones en el concentrador. 2istenconcentradores para todo tipo de medios fsicos.

4epetidores

'on e#uipos #ue actan a nivel fsico. %rolongan la longitud de la reduniendo dos segmentos y amplificando la se1al, pero junto con ellaamplifican tambi$n el ruido. !a red sigue siendo una sola, con lo cual,siguen siendo vlidas las limitaciones en cuanto al nmero deestaciones #ue pueden compartir el medio.

K9ridgesL (%uentes)

'on e#uipos #ue unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo

nivel, en el nivel de control de acceso al medio. 'olo el trfico de unared #ue va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. sto permite a losadministradores dividir las redes en segmentos lgicos, descargando detrfico las intercone2iones. !os bridges producen las se1ales, con lo cualno se transmite ruido a trav$s de ellos.

K4outersL (ncaminadores)

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'on e#uipos de intercone2in de redes #ue actun a nivel de losprotocolos de red. %ermite utili*ar varios sistemas de intercone2inmejorando el rendimiento de la transmisin entre redes. 'ufuncionamiento es ms lento #ue los bridges pero su capacidad esmayor. %ermiten, incluso, enla*ar dos redes basadas en un protocolo,

por medio de otra #ue utilice un protocolo diferente.

KNatewaysL

'on e#uipos para interconectar redes con protocolos y ar#uitecturascompletamente diferentes a todos los niveles de comunicacin. !atraduccin de las unidades de informacin reduce mucho la velocidad detransmisin a trav$s de estos e#uipos.

'ervidores de terminales e impresoras

'on e#uipos #ue permiten la cone2in a la red de e#uipos perif$ricostanto para la entrada como para la salida de datos. stos dispositivos seofrecen en la red como recursos compartidos. s un terminal conectadoa uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra variosordenadores multiusuario disponibles en la red. &gualmente, cual#uiersistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a unservidor.

7odems

'on e#uipos #ue permiten a las computadoras comunicarse entre s atrav$s de lneas telefnicas8 modulacin y demodulacin de se1aleselectrnicas #ue pueden ser procesadas por computadoras. !os modemspueden ser e2ternos (un dispositivo de comunicacin) o interno(dispositivo de comunicacin interno o tarjeta de circuitos #ue se insertaen una de las ranuras de e2pansin de la computadora).

'ervicios de la 4ed

'ervicio de rchivos

Un usuario de la red puede buscar informacin y tener acceso a trav$sde los recursos de la red. Usando este servicio un mienbro de lafacultad puede mirar el desempe1o de un estudiante en un semestreprevio.

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'ervicio de -orreo

l usuario enva y recibe correspondencia electrnica. l correoelectrnico facilita la comunicacin entre mienbros en el ambiente de

computadoras. Usando correo electrnico, una persona puedeestablecer una coversacin con otra, enviar archivos a otrosdepartamentos y distribuir informacin a todos sus compa1eros.

'ervicio de &mprecin

l usuario puede imprimir documentos a un printer. lgunos sistemascargan los documentos en un "print #ueue" de un servidor y el usuariopuede seguir trabajando mientras se va imprimiendo el documento. Un"print server" es especialmente til en un saln de clases y laboratorio

ya #ue permite a varios estudiantes envian trabajos a la impresorasimultaneamente.

'ervicio de mulacin de 3erminal

%ermite acceso a diferentes tipos de estaciones de trabajo condiferentes sistemas operativos. Un profesor puede desde su oficina conuna computadora accesar la computadora central locali*ada en centrode computos.

'ervicio de -omunicaciones

%ermite #ue el usuario desde una estacin remota pueda comunicarsevia mdem y #ue tenga acceso a los servicios de la red. ste serviciopermite a una persona desde su casa enviar una carta a otra persona,establecer comunicacin de m#uina a m#uina o utili*ar todos losdems servicios de la 4ed.

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http+MMwww.angelfire.comMproMedcanjM4edes.htm

http://www.angelfire.com/pro/edcanj/Redes.htmhttp://www.angelfire.com/pro/edcanj/Redes.htm