Redes Informaticas

 Redes Informaticas

      1. ¿Qué es una Red?

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.
 

Fuente: wikipedia

2. La Historia de las Redes

En realidad, la historia de la red se puede remontar al principio del siglo XIX. El primer intento de establecer una red amplia estable de comunicaciones, que abarcara al menos un territorio nacional, se produjo en Suecia y Francia a principios del siglo XIX. Estos primeros sistemas se denominaban de telégrafo óptico y consistian en torres, similares a los molinos, con una serie de brazos o bien persianas. Estos brazos o persianas codificaban la informacion por sus distintas posiciones.
 

Posteriormente, la red telegráfica y la red telefónica fueron los principales medios de transmisión de datos a nivel mundial.

La primera red telefónica se estableció en los alrededores de Boston, y su primer éxito fue cuando, tras un choque de trenes, se utilizó el teléfono para llamar a algunos doctores de los alrededores, que llegaron inmediatamente.

Los primeros intentos de transmitir información digital se remontan a principios de los 60, con los sistemas de tiempo compartido ofrecidos por empresas como General Electric y Tymeshare. Estas ``redes'' solamente ofrecían una conexión de tipo cliente-servidor, es decir, el ordenador-cliente estaba conectado a un solo ordenador-servidor; los ordenadores-clientes a su vez no se conectaban entre si.

Pero la verdadera historia de la red comienza en los 60 con el establacimiento de las redes de conmutación de paquetes. Conmutación de paquetes es un método de fragmentar mensajes en partes llamadas paquetes, encaminarlos hacia su destino, y ensamblarlos una vez llegados alli.

La primera red experimental de conmutación de paquetes se usó en el Reino Unido, en los National Physics Laboratories; otro experimento similar lo llevó a cabo en Francia la Societè Internationale de Telecommunications Aeronautiques. Hasta el año 69 esta tecnología no llego a los USA, donde comenzó a utilizarla el ARPA, o agencia de proyectos avanzados de investigación para la defensa.

Esta agencia estaba evidentemente interesada en esta tecnología desde el punto de vista de la defensa nacional. Se trataba de crear un sistema de comunicaciones donde no hubiera ningun punto central de mando y control, sino que, aunque cualquier punto de la red fuera destruido, podría ser restituida la comunicación encaminándola por otra ruta. La corporación Rand aconsejo la creación de tal tipo de red en un informe de 1962.

El ancestro de la InterNet , pues, fue creado por la ARPA y se denominó ARPANET. El plan inicial se distribuyó en 1967. Los dispositivos necesarios para conectar ordenadores entre si se llamaron IMP (lo cual, entre otras cosas, significa ``duende'' o ``trasgo''), es decir, Information Message Processor, y eran un potente miniordenador fabricado por Honeywell con 12 Ks de memoria principal. El primero se instaló en la UCLA, y posteriormente se instalaron otros en Santa Barbara, Stanford y Utah. Curiosamente, estos nodos iniciales de la InterNet todavía siguen activos, aunque sus nombres han cambiado. Los demás nodos que se fueron añadiendo a la red correspondían principalmente a empresas y universidades que trabajaban con contratos de Defensa.

Pero InterNet viene de interconexión de redes, y el origen real de la InterNet se situa en 1972, cuando, en una conferencia internacional, representantes de Francia, Reino Unido, Canada, Noruega, Japón, Suecia discutieron la necesidad de empezar a ponerse de acuerdo sobre protocolos, es decir, sobre la forma de enviar información por la red, de forma que todo el mundo la entendiera.

Un esfuerzo similar había sido llevado a cabo por la CCITT, o Comite Consultivo Internacional sobre Telefonia y Telegrafia, que fue capaz de poner de acuerdo a todos los paises para que cada uno tuviera un prefijo telefonico, se repartieran los costes de las llamadas entre diferentes companias nacionales, y básicamente, cualquier usuario en el mundo pudiera descolgar el auricular y marcar un número y llamar a su tía en Pernambuco.

Se trató entonces de conectar esas redes muy diversas a través de pórticos o gateways, que traducieran la información del formato comprensible por una red al formato comprensible por otras redes.

Estos protocolos se referían principalmente a como tenía que estar codificada la información y cómo se envolvía en los paquetes. Hay muchas maneras posibles de codificar la información (aunque actualmente se esté llegando a una serie de estándares, por ejemplo, el texto suele estar codificado utilizando el código ASCII ), y muchas mas maneras posibles de indicar errores entre dos nodos de la red, de incluir en el paquete información sobre rutado, etc. El formato y la forma de esta información es lo que se denomina protocolo.

Más adelante, de la ARPANET se disgregó la MILNET, red puramente militar, aunque tiene pórticos que la unen a la InterNet . ARPANET se convirtió en la columna vertebral de la red, por donde tarde o temprano pasaban todos los mensajes que van por la red.

Fuente:urg.es

3.Tipos de Red

Red de área personal o PAN (personal area network). Es una red conformada por una pequeña cantidad de equipos, establecidos a una corta distancia uno de otro. Esta configuración permite que la comunicación que se establezca sea rápida y efectiva.

CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus. Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilometros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.

Red de área local o LAN (local area network). Esta red conecta equipos en un área geográfica limitada, tal como una oficina o edificio. De esta manera se logra una conexión rápida, sin inconvenientes, donde todos tienen acceso a la misma información y dispositivos de manera sencilla.

Red de área metropolitana o MAN (metropolitan area network). comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar.

Red de área amplia o WAN (wide area network). Estas redes se basan en la conexión de equipos informáticos ubicados en un área geográfica extensa, por ejemplo entre distintos continentes. Al comprender una distancia tan grande la transmisión de datos se realiza a una velocidad menor en relación con las redes anteriores. Sin embargo, tienen la ventaja de trasladar una cantidad de información mucho mayor. La conexión es realizada a través de fibra óptica o satélites.
 

Red de área local inalambrica o WLAN (Wireless Local Area Network). Es un sistema de transmisión de información de forma inalámbrica, es decir, por medio de satélites, microondas, etc. Nace a partir de la creación y posterior desarrollo de los dispositivos móviles y los equipos portátiles, y significan una alternativa a la conexión de equipos a través de cableado.

Fuente: tipode.org y monografías.com

4.Topologias de Red

Red en Anilllo

Topología de red en la que las estaciones se conectan formando un anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación del anillo.

Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino informático para decir que esta en mal funcionamiento o no funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se pierde.

Red en Arbol

Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas.

Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.

Cuenta con un cable principal (backbone) al que hay conectadas redes individuales en bus.

   
   Ventajas de la Topología de Arbol:

·Cableado punto a punto para segmentos individuales.

·Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.

   Desventajas de la Topología de Arbol:

·La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.

·Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.

·Es más difícil su configuración.

Red en Malla

La Red en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a uno o más de los otros nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.

Si la red de malla está completamente conectada no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.

Red en Bus

La Red en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a uno o más de los otros nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.

Si la red de malla está completamente conectada no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.

    Ventajas de la topología de BUS:

·Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red.

·Requiere menos cable que una topología estrella.

    Desventajas de la topología de BUS:

·Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal.

·Se requiere terminadores.

·Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.

·No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.

Red en Estrella

Red en la cual las estaciones están conectadas directamente al servidor u ordenador y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de él. Todas las estaciones están conectadas por separado a un centro de comunicaciones, concentrador o nodo central, pero no están conectadas entre sí.

 

    Ventajas de la Topología Estrella:

·Gran facilidHad de instalación.

·Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.

·Facilidad para la detección de fallo y su reparación.

Desventajas:

·Requiere más cable que la topología de BUS.

·Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de  
todos los nodos a él conectados.

·Se han de comprar hubs o concentradores.

Red Celular

La topología celular está compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo individual en el centro.

La topología celular es un área geográfica dividida en regiones (celdas) para los fines de la tecnología inalámbrica. En esta tecnología no existen enlaces físicos; silo hay ondas electromagnéticas.

Fuente: bloginformatico.com y monografías.com

5.Importancia del Ancho de Banda

El ancho de banda es la medida de la cantidad de datos que pasan en el tiempo, de allí que si tienes mayor ancho de banda, podras transcurir mas datos. 

Es esencial comprender el concepto de ancho de banda al estudiar networking, por las siguientes cuatro razones:

• El ancho de banda es finito. En otras palabras, independientemente del medio que se utilice para construir la red, existen límites para la capacidad de la red para transportar información. El ancho de banda está limitado por las leyes de la física y por las tecnologías empleadas para colocar la información en los medios.

• El ancho de banda no es gratuito. Para conexiones de red de área amplia (WAN), casi siempre hace falta comprar el ancho de banda de un proveedor de servicios.

• El ancho de banda es un factor clave a la hora de analizar el rendimiento de una red, diseñar nuevas redes y comprender la Internet.

• La demanda de ancho de banda no para de crecer.

Fuente:monografías.com y yahoo.com

6. Medios de Transmisión de Datos

El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado. Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío.

Medios Guiados

Cable Coaxial

Este cordón permite conducir electricidad y está recubierto por una envoltura compuesta por varias capas, está fabricado con conductores eléctricos como el aluminio o el cobre.

El cable coaxial o coax, es un tipo de cable que se utiliza para transmitir señales de electricidad de alta frecuencia. Estos cables cuentan con un par de conductores concéntricos: el conductor vivo o central que está destinado a transportar los datos, y el conductor exterior, blindaje o malla, el cual actúa como retorno de la corriente y referencia de tierra. Entre ambos se sitúa el dieléctrico, una capa aisladora.

Cable de Par Trenzado

Un Par Trenzado consiste en 2 cables de cobre aislado, los cuales están unidos entre sí de forma similar a una estructura de ADN; esta forma trenzada se utiliza para reducir la interferencia eléctrica entre dos o más pares de cobre o bien interferencias del exterior. 

Dependiendo de la forma en que se agrupen los pares, encontramos:

Pares trenzados no apantallados (UTP): son los más simples. El par trenzado UTP categoría 5 está recubierto de una malla de teflón que no es conductora. Pares trenzados apantallados individualmente (STP): iguales a los anteriores, pero cada par rodeado de una malla conductora, que se conecta a la diferente toma de tierra de los equipos. Poseen mayor inmunidad al ruido. Pares trenzados apantallados (FTP): Cables pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias.

Así mismo, dependiendo del número de pares que tenga un cable, el número de vueltas por metro que posee su trenzado y los materiales utilizados, los estándares de cableado clasifican a los pares trenzados por categorías: categoría 2, categoría 3, categoría 4, categoría 5, categoría 5e, categoría 6 y categoría.

Fibra Óptica

Consiste un conducto generalmente de fibra de vidrio o silicio que transmite impulsos luminosos normalmente emitidos por un láser o LED. Las fibras utilizadas en telecomunicación a largas distancias son siempre de vidrio; las de plásticos sólo son usadas en redes locales.

En el interior de la fibra óptica, el haz de luz se refleja contra las paredes en ángulos muy abiertos, así que prácticamente avanza por su centro. Esto permite transmitir las señales casi sin pérdida por largas distancias. La fibra óptica ha reemplazado a los cables de cobre por su costo/beneficio.

Este tipo de cable cuenta con una gran velocidad de transmisión de datos, no se ve afectada por ruido ni interferencias, además cuenta con mayor seguridad en la transmisión de datos.

Medios No Guiados

Microondas

En este sistemas se utiliza el espacio aéreo como medio físico de transmisión. La información se transmite de forma digital a través de las ondas de radio de muy corta longitud (unos pocos centímetros). Pueden direccionarse múltiples canales o múltiples estaciones dentro de un enlace dado, o pueden establecerse enlaces punto a punto.

Infrarrojo

El uso de la luz infrarroja se puede considerar muy similar a la transmisión digital con microondas. El has infrarrojo puede ser producido por un láser o un LED.

Los dispositivos emisores y receptores deben ser ubicados “ala vista” uno del otro. Su velocidad de transmisión de hasta 100 Kbps puede ser soportadas a distancias hasta de 16 km. Reduciendo la distancia a 1.6 Km. Se puede alcanzar 1.5 Mbps.

La conexión es de punto a punto (a nivel experimental se practican otras posibilidades). El uso de esta técnica tiene ciertas desventajas . El haz infrarrojo es afectado por el clima , interferencia atmosférica y por obstáculos físicos. Como contrapartida, tiene inmunidad contra el ruido magnético o sea la interferencia eléctrica.

Existen varias ofertas comerciales de esta técnica, su utilización no esta difundida en redes locales, tal vez por 

sus limitaciones en la capacidad de establecer ramificaciones en el enlace, entre otras razones.

Satelite

Es un dispositivo que actúa como “reflector” de las emisiones terrenas. Es decir que es la extensión al espacio del concepto de “torre de microondas”. Los satélites “reflejan” un haz de microondas que transportan información codificada. La función de “reflexión” se compone de un receptor y un emisor que operan a diferentes frecuencias a 6 Ghz. Y envía (refleja) a 4 Ghz. 

Los satélites giran alrededor de la tierra en forma sincronizada con esta a una altura de 35,680 km. En un arco directamente ubicado sobre el ecuador. Esta es la distancia requerida para que el satélite gire alrededor de la tierra en 24 horas. , Coincidiendo que da la vuelta completa de un punto en el Ecuador.