Introducción a las redes de comunicación

Lic. Ricardo Mena Martinez.

5 de Septiembre 2012

Introducción a las redes de equiposEn su nivel más elemental, una red de equipos consiste en dos equipos conectados entre sí con

un cable que les permite compartir datos. Todas las redes de equipos, independientemente de su nivel de sofisticación, surgen de este sistema tan simple. Aunque puede que la idea de conectar dos equipos con un cable no parezca extraordinaria, al mirar hacia atrás se comprueba que ha sido un gran logro a nivel de comunicaciones.

Las redes de equipos surgen como respuesta a la necesidad de compartir datos de forma rápida. Los equipos personales son herramientas potentes que pueden procesar y manipular rápidamente grandes cantidades de datos, pero no permiten que los usuarios compartan los datos de forma eficiente.

Antes de la aparición de las redes, los usuarios necesitaban imprimir sus documentos o copiar los archivos de documentos en un disco para que otras personas pudieran editarlos o utilizarlos. Si otras personas realizaban modificaciones en el documento, no existía un método fácil para combinar los cambios. A este sistema se le llamaba, y se le sigue llamando, «trabajo en un entorno independiente» .

Redes informáticasEn ocasiones, al proceso de copiar archivos en memorias usb y dárselos a otras

personas para copiarlos en sus equipos se le denomina «red de alpargata» (sneakernet). Esta antigua versión de trabajo en red la hemos usado muchos de nosotros, y puede que sigamos usándola actualmente.

Este sistema funciona bien en ciertas situaciones, y presenta sus ventajas (nos permite tomar un café o hablar con un amigo mientras intercambiamos y combinamos datos), pero resulta demasiado lento e ineficiente para cubrir las necesidades y expectativas de los usuarios informáticos de hoy en día. La cantidad de datos que se necesitan compartir y las distancias que deben cubrir los datos superan con creces las posibilidades del intercambio de disquetes.

Elementos básicos de un sistema de comunicaciones

Elementos de un sistema de comunicaciónLos elementos que integran un sistema de comunicación son:

•Fuente o mensaje

•Emisor

•Medio o canal

•Receptor

El mensajeEs la información que tratamos de transmitir, puede ser analógica o

digital. Lo importante es que llegue íntegro y con fidelidad.

El emisorSujeto que envía el mensaje.Prepara la información para que pueda ser enviada por el canal,

tanto en calidad (adecuación a la naturaleza del canal) como en cantidad (amplificando la señal).

La transmisión puede realizarse:

El medioEs el elemento a través del cual se envía la información del emisor al receptor.Desgraciadamente el medio puede introducir en la comunicación:Distorsiones.Atenuaciones (pérdida de señal).Ruido (interferencias

Dos características importantes del medio son:Velocidad de transmisión, se mide en bits por segundo.Ancho de banda, que es el rango de frecuencias en el que opera la señal. Por ejemplo la red telefónica opera entre 300 y 3400 Hz, la televisión tiene un ancho de banda de 5'5 MHz.

El receptorTendrá que demodular la señal, limpiarla y recuperar de nuevo el mensaje original.

Hub (Concentrador) Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado

de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal

emitiéndola por sus diferentes puertos. Desventaja es q genera mucho trafico en la red

Switch Es un dispositivo que permite la interconexión de redes sólo cuando esta

conexión es necesaria. Si una red está dividida en segmentos por lo que, cuando alguien envía un

mensaje desde un segmento hacia otro segmento determinado, el switch se encargará de hacer que ese mensaje llegue única y exclusivamente al segmento requerido.

De esta manera, el switch opera en la capa 2 del modelo OSI, que es el nivel de enlace de datos, y tienen la particularidad de aprender y almacenar las direcciones (los caminos) de dicho nivel, por lo que siempre irán desde el puerto de origen directamente al de llegada, para evitar los bucles (habilitar mas de un camino para llegar a un mismo destino). Asimismo, tiene la capacidad de poder realizar las conexiones con velocidades diferentes en sus ramas, variando entre 10 Mbps y 100 Mbps.

Produce la reducción del tráfico y la disminución de las coaliciones notablemente

VLANs Una VLAN se encuentra conformada por un conjunto de dispositivos de

red interconectados ( switches o estaciones de trabajo) la definimos como una subred definida por software y es considerada como un dominio de Broadcast que pueden estar en el mismo medio físico o bien puede estar sus integrantes ubicados en distintos sectores de la corporación

  Ruteador Es un dispositivo de hardware usado para la interconexión de redes

informáticas que permite asegurar el direccionamiento de paquetes de datos entre ellas o determinar la mejor ruta que deben tomar.

Tarea: Investigar lo siguiente.

Cable Coaxial

Cable Utp

Cable FTP (Categoría 5 y 6 )

Fibra Óptica

Existen muchas maneras de clasificar las redes de comunicaciones, nosotros vamos a basarnos en las siguientes:

Por tecnología de transmisión: redes de difusión y redes punto a punto.

Por su extensión o escala geográfica: redes LAN, redes MAN y redes WAN.

Según método de acceso al medio: CSMA/CD y Token Ring.

Comunicación Símplex

Comunicación Semidúplex

Full-Duplex y Semi-Duplex

  

Comunicación Símplex Una comunicación, es símplex si están perfectamente definidas las funciones del emisor y del receptor y la transmisión de los datos siempre se efectúa en una dirección y la transmisión de los datos siempre se realiza en una dirección. La transmisión de señales por medio de la televisión es el ejemplo más claro de comunicación símplex.

Comunicación Semidúplex En las comunicaciones semidúplex puede ser bidireccional, esto es,

emisor y receptor pueden intercambiarse los papeles. Sin embargo, la direccionalidad no puede ser simultánea. Cuando el emisor transmite, el receptor necesariamente recibe. Puede ocurrir lo contrario siempre y cuando el antiguo emisor se convierta en el nuevo receptor.

En ocasiones encontramos sistemas que pueden transmitir en los dos sentidos, pero no de forma simultánea. Puede darse el caso de una comunicación por equipos de radio, si los equipos no son full dúplex, uno no podría transmitir (hablar) si la otra persona está también transmitiendo (hablando) porque su equipo estaría recibiendo (escuchando) en ese momento.

Full-Duplex y Semi-Duplex El intercambio de datos sobre una línea de transmisión se

puede clasificar como "full-duplex" y "semi-duplex". En la transmisión semi-duplex cada vez sólo una de las dos estaciones del enlace punto a punto puede transmitir. Este modo también se denomina "alterno en dos sentidos", ya que las dos estaciones deben transmitir alternativamente.

Esto es comparable a un puente con un sólo carril con circulación en los dos sentidos. Este tipo de transmisión se usa a menudo en la interacción entre los terminales y el computador central. Mientras que el usuario introduce y transmite datos, al computador se le impide enviar datos al Terminal, ya que si no éstos aparecerían en la pantalla del Terminal provocando confusión.

Comunicación Dúplex o Full Dúplex En este tipo de comunicación es bidireccional y simultánea. Por ejemplo

el teléfono. En ella el emisor y el receptor no están perfectamente definidos. Ambos, actúan como emisor y como receptor indistintamente. En una comunicación dúplex se dice que hay un canal físico y dos canales lógicos.

La mayoría de los sistemas y redes de comunicaciones modernos funcionan en modo dúplex permitiendo canales de envío y recepción simultáneos. Podemos conseguir esa simultaneidad de varias formas:

Empleo de frecuencias separadas (multiplexación en frecuencia) Cables separados

Nota: No existen colisiones en Ethernet en el modo full-duplex.

Las topologías físicas más frecuentes en el mundo de las redes (no sólo las redes de área local) son:

Jerárquica Bus Estrella Anillo Malla

Jerárquica Consiste en la distribución jerárquica de las unidades en un

bus donde la información tiene que llegar siempre a la cabecera de jerarquía

Algunas de las ventajas y desventajas más interesantes de este tipo de topologías, son:

Entre las ventajas destacan la facilidad para cubrir áreas extensas (lo que la faculta para establecer entornos de redes WAN) y las facilidades que ofrece para establecer funciones de gestión de red al disponer de nodos jerárquicos que pueden conocer e informa: de lo subordinado

Entre las desventajas o inconvenientes destacan la posibilidad de cuellos de botella en un nodo jerárquico por el que pase un tráfico elevado o las dificultades para la descentralización de responsabilidades, que en última instancia nos llevarían a un alto grado de centralización en el nodo de jerarquía superior.

Bus La topología en bus, a menudo, recibe el nombre de «bus lineal», porque

los equipos se conectan en línea recta. Éste es el método más simple y común utilizado en las redes de equipos. Consta de un único cable llamado segmento central (trunk; también llamado backbone o segmento) que conecta todos los equipos de la red en una única línea.