va 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.

I. PRINCIPALES TOPOLOGASEn la industria, el uso de computadoras aplicadas al control automtico evolucion desde un nico computador supervisando algunos controladores analgicos a complejos sistemasque interrelacionan mltiples procesadores. Estos procesadores comprenden controladores PID de lazo simple y multilazo,estacionesde operacin, PLC's, transmisores inteligentes, etc. Integrados en una o varias redes de datos en tiempo real, tambin denominadas redes de control de procesos.

Por otra parte,las plantasindustrialescuentan en muchos casos consistemasde computadoras a fin de satisfacer sus necesidades administrativas y gerenciales. Llamamos red administrativa a estesistema. Surge entonces la idea de integrar no solamente los equipos digitales de control de procesos entre s sino tambin la integracin de stos con la red administrativa. Se presentarn aqu los conceptos bsicos de redes, para comprender mejor el problema de lascomunicaciones digitales en relacin a las dos reas mencionadas.

La Estructura De RedesIndustrialesUna red de computadoras est formada por la interconexin de dos o ms dispositivos a travs de un medio de transmisiny que pueden intercambiar informacin entre s. En el caso de un bus de campo (fieldbus), es decir una red que interconecta instrumentacin a nivel de campo, el medio detransmisines por lo comn cables, pero tambin esto es posible con fibra ptica y telecomunicacin. La eleccin del medio detransmisines a menudo dependiente de la interfaz y la velocidad requerida.

La topologa de redes describe el modo en que varios dispositivos en una red son interconectados. Existen varias topologas que difieren de acuerdo a tres criterios: disponibilidad, redundancia o expansibilidad. Las topologas bsicas son losarreglosde estrella, anillo y bus. Estructura En EstrellaToda la informacin es canalizada a travs de un nodo central como lo es una computadora central. Cada dispositivo es servido por su propia conexin. El intercambio de datos entre perifricos inicialmente centralizado o desde la periferia, es siempre manejado va el nodo central. Esta topologa tiene la ventaja de que si una de las lneas est sujeta a interferencias, solo el dispositivo conectado a ella es afectado. Adicionalmente, las lneas pueden ser conmutadas a encendidas o apagadas durante la operacin normal.

Figura 1.1 Ejemplo de Topologa en Estrella

Por otro lado, el dispositivo en el nodo central debe actuar en forma extremadamente confiable. Si fallase o se sobrecargase debido a las excesivas transacciones de trasferencias de datos, todo elsistemase viene abajo. En adicin, desde que los cables corren hacia un punto central, se deben tener adecuadossistemasde enlace. Estructura En Anillo

La informacin es pasada de dispositivo a dispositivo. No hay un control central en el anillo, en vez de esto, cada dispositivo asume el rol de controlador a intervalos estrictamente definidos. Tericamente no existe lmite para el nmero de dispositivos permitidos. La falla de un dispositivo es normalmente suficiente para interrumpir el anillo y detener todas lascomunicaciones. Para evitar esto, se incorporan interruptores de bypass que automticamente conmutan cuando un dispositivo falla. Esto tambin permite a los dispositivos ser aadidos o removidos sin interrumpir la operacin normal. Una variacin de la estructura en anillo es la conocida como token ring

Figura 1.2 Ejemplo de Topologa en anillo

Estructura En Bus

Todos los dispositivos son conectados a una misma lnea de datos, llamada bus, a travs de la cual es pasada la informacin. Un bus con ramas se dice que tiene una estructura en rbol. La informacin llega al receptor sin la ayuda de ningn otro dispositivo; en efecto, en contraste a una estructura en anillo, lasestacionesindividuales son pasivas. Si se aade un dispositivo al bus, no se requieren interfaces adicionales en lasestacionesexistentes. As, el problema de un nmero limitado departicipantesrelacionados con la estructura en estrella no aparece. La cantidad de cableado necesario es pequeo y se pueden agregar nuevos dispositivos sin problema. Una estructura en bus puede permitir comunicacin cruzada entre cualquiera de los dispositivos conectados. Desde que todos se conectan a un cable comn, latransmisindebe ser estrictamente regulada.

Figura 1.3 Ejemplo de Topologa en BusA continuacin se tiene un cuadro comparativo.CaractersticaEstrellaAnilloBUS

DisponibilidadControl centralizado, acceso regulado poruna inteligencia centralTiene control descentralizado, el acceso es pasado de dispositivo adispositivoSon posibles tanto un control centralizado o descentralizado

RedundanciaSi la inteligenciacentral falla, la redfalla. No son crticaslneas individualesSi la lnea falla, la red falla. Se hacennecesario colocarinterruptores debypass si la falla del dispositivo no afectala funcin de la redDepende del modode control de busque se adopte. Paracontrol centralizadoes estrella, para controldescentralizado, anillo

ExpandibilidadLimitado al nmerode conexiones alcontrolador central

Ilimitado; sinembargo, el tiempo de rotacin token,fija un lmite prctico pues gobierna eltiempo de respuesta

Ilimitado, sinembargo, el tiempode encuesta (polling)de todos los dispositivos es un lmite prctico

Requerimientos de cablesCable apantalladoLa lnea debe estarlibre de cualquier interferencia; se usa cable coaxial u otro cable confiableLa lnea debe estar libre de cualquier interferencia; se usa cable apantallado u otro cable confiable

Requerimientos deinterfazSuficiente RS-232CLa interfaz debe proveer unatransmisin inmune alas interferenciasLa interfaz debeproveer una transmisin inmune a las interferencias

Topologas hbridas.

Son las ms frecuentes y se derivan de la unin de topologas "puras": estrella-estrella, bus-estrella, etc.

II. COMPONENTES DE UNA RED

Los componentes de una red tienen funciones especficas y se utilizan dependiendo de las caractersticas fsicas (hardware) que tienen. Para elegirlos se requiere considerar las necesidades y los recursos econmicos de quien se desea conectar a la red, por eso deben conocerse las caractersticas tcnicas de cada componente de red.a) ServidorSon computadoras que controlan las redes y se encargan de permitir o no el acceso de los usuarios a los recursos, tambin controlan los permisos que determinan si un nodo puede o no pertenecen a la red.

La finalidad de los servidores es controlar el funcionamiento de una red y los servicios que realice cada una de estas computadoras dependern del diseo de la red.

b) Estacin De TrabajoEs el nombre que reciben las computadoras conectadas a una red, pero que no pueden controlarla, ni alguno de sus nodos o recursos de la misma.

Cualquier computadora puede ser una estacin de trabajo, siempre que est conectada y se comunique a la red.c) Nodos De Red Un nodo de red es cualquier elemento que se encuentre conectado y comunicado en una red; los dispositivos perifricos que se conectan a una computadora se convierten en nodos si estn conectados a la red y pueden compartir sus servicios para ser utilizados por los usuarios, como impresoras, carpetas.

d) Tarjeta De Red Son tarjetas de circuito integrados que se insertan en unos rganos de expansin de la tarjeta madre y cuya funcin es recibir el cable que conecta a la computadora con una red informtica; as todas las computadoras de red podrn intercambiar informacin.

Las tarjetas de red se encargan de recibir la informacin que un usuario desea enviar a travs de la red a uno de los nodos de esta y la convierte en un paquete, luego enva la informacin a travs de un cable que se conecta a la tarjeta.

e) Medios De Transmisin Estos elementos hacen posible la comunicacin entre dos computadoras, son cables que se conectan a las computadoras y a travs de estos viaja la informacin.

Los cables son un componente bsico en la comunicacin entre computadoras.

Existen diferentes tipos de cables y su seleccin depende de las necesidades de la comunicacin de red.

f) Conectores Los conectores son adiamientos con los que los cables se conectan a las tarjetas de red ubicadas en los nodos. La funcin de los conectores es muy importante, ya que sin ellos es imposible utilizar los cables para conectar un nodo a la red. Cada medio de transmisin tiene sus conectores correspondientes y gracias a ellos se logra recibir o transmitir la informacin con las caractersticas que permiten los cables.

g) USB (Bus Universal Serie)Permite conectar y desconectar los perifricos mientras la computadora esta encendida, sin afectar a otros perifricos que estn en funcionamiento. Cuando se conecta el nuevo dispositivo USB el sistema operativo se encarga de buscar controladores necesarios sin necesidad que lo haga el usuario.

h) Concentradores Ruteadores Son dispositivos utilizados para recibir los cables correspondientes a cada uno de los nodos de una red y realizar una conexin de tipo puto a punto. Los concentradores reciben la informacin que enva uno de los nodos y la reenvan a travs de todos los cables que se encuentran conectados a este. Los rutearores reciben la informacin que enva uno de los nodos y detecta a cual va dirigida, para enviarla a travs del cable correspondiente.

i) BRIDGES