UNIDAD I
- 8 feb 2016
- 9 Min. de lectura
Introducción a las Redes de Computadoras
1.1Definición
Una red de computadoras (también llamada red de ordenadores o red informática) es un conjunto equipos (computadoras y dispositivos), conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, para compartir información (archivos), recursos (discos, impresoras, programas, etc.) y servicios (acceso a una base de datos, internet, correo electrónico, chat, juegos, etc.). A cada una de las computadoras conectadas a la red se le denomina un nodo.
1.1.1Importancia de una red
Una importancia primordial de las redes es compartir recursos especialmente información (los datos), permite la disponibilidad de programas y equipos para cualquiera de la red que así lo soliciten sin importar la localización física del recursos y del usuario, permite al usuario poder acceder a una misma información sin problemas llevándolo de un equipo a otro.
1.2Clasificación de las Redes
1.2.1Clasificación de las Redes
Red de área personal o PAN (personal area network) es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales personales) cerca de una persona.
Red de área local o LAN (local area network) es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de localización.
Red de área metropolitana (metropolitan area network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica extensa.
Redes de área amplia (wide area network, WAN) son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa.
Red de área local virtual (Virtual LAN, VLAN) es un grupo de computadoras con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cual todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física.
1.2.2 Señalizacion
Intercambio de información (de otra forma que no sea mediante la palabra) relacionada específicamente con el establecimiento, la liberación y otras formas de control de las comunicaciones, y con la gestión de la red, en la explotación automática de telecomunicaciones.
Mecanismo para transferir información de control entre nodos del sistema de telecomunicaciones:
– Direccionamiento, Supervisión y Control de Tráfico.
– Supervisión y Acceso a bases de datos.
– Gestión de la red.
1.2.3 Cobertura
Se le denomina Cobertura a todo lo que va por encima de algo, a primera instancia, una cobertura es colocada sobre algo con el fin de proteger o cumplir cierta función la cual estará magnificada dentro de cierto resguardo. En esta ocasión, abordaremos el tema desde un punto de vista socio-financiero, ampliando la definición a una gama de resultados dentro del marco de la economía y la seguridad en conjunto.
1.2.4 Ancho de banda (bandwidth en inglés)
Es una medida de recursos disponibles para transmitir datos. También es una medida que se usa para definir lavelocidad de Internet o, de forma más precisa, la velocidad de tu conexión de Internet. Se puede usar para referirse a capacidad o a consumo. Se mide en bits por segundo (bits/s), en kilobits por segundo (kbit/s), megabits por segundo (Mbit/s) o algún otro múltiplo.
También se le conoce como ancho de banda digital o ancho de banda de red. Por ejemplo, 100 gigabytes por mes (10 a la novena potencia de bits) indica que ese es el límite de información que puede ser transmitida durante el periodo de tiempo especificado.
1.3 Elementos que integran a una Red
1.3.1Servidor
Un servidor es una computadora que, formando parte de una red, provee servicios a otras computadoras denominadas clientes. También se suele denominar con la palabra servidor a Una aplicación informática o programa que realiza algunas tareas en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes. Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final.
1.3.2 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.
1.3.3 Tarjetas de interfaz de Red (NIC)
Las tarjetas de red (también denominadas adaptadores de red, tarjetas de interfaz de red o NIC) actúan como
la interfaz entre un ordenador y el cable de red. La función de la tarjeta de red es la de preparar, enviar y controlar los datos en la red. Por lo general, una tarjeta de red posee dos luces indicadoras (LED):
luz verde corresponde a la alimentación eléctrica.
luz naranja (10 Mb/s) o roja (100 Mb/s) indica actividad en la red (envío o recepción de datos).
Para preparar los datos que se deben enviar, la tarjeta de red utiliza un transceptor, que transforma a su vez los datos paralelos en datos en serie. Cada tarjeta posee una dirección única denominada dirección MAC, asignada por el fabricante de la tarjeta, lo que la diferencia de las demás tarjetas de red del mundo.
1.3.4 Módems
Es un dispositivo que sirve para modular y desmodular una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un modem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la potadora de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora puede recuperar la señal moduladora original.
1.3.5 Equipos de interconexión de Redes
Es el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de administrar todos los procesos dentro de ella. Controla también el acceso a los recursos comunes como son: las impresoras y las unidades de almacenamiento.
1.3.6 Software
En el software de red se incluyen programas relacionados con la interconexión de equipos informáticos, es decir, programas necesarios para que las redes de computadoras funcionen. Entre otras cosas, los programas de red hacen posible la comunicación entre las computadoras, permiten compartir recursos (software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos recursos.
1.4 Parámetros que definen a una Red
1.4.1Topologías Red
Red de anillo
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.
En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evita perdida de información debido a colisiones.
Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino informático para decir que está en mal funcionamiento o no funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se pierde
Red en árbol
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.
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
Topología de red en la que todas las estaciones están conectadas a un único canal de comunicaciones por medio de unidades interfaz y derivadores. Las estaciones utilizan este canal para comunicarse con el resto.
La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos. Físicamente cada host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados.
La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede representar una desventaja, ya que es común que se produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en varias partes. Es la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los extremos.
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. Esta red crea una mayor facilidad de supervisión y control de información ya que para pasar los mensajes deben pasar por el hub o concentrador, el cual gestiona la redistribución de la información a los demás nodos. La fiabilidad de este tipo de red es que el malfuncionamiento de un ordenador no afecta en nada a la red entera, puesto que cada ordenar se conecta independientemente del hub, el costo del cableado puede llegar a ser muy alto. Su punto débil consta en el hub ya que es el que sostiene la red en uno.
Red Inalámbrica Wi-Fi
Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares IEEE 802.11x.
Las nuevas redes sin cables hacen posible que se pueda conectar a una red local cualquier dispositivo sin necesidad de instalación, lo que permite que nos podamos pasear libremente por la oficina con nuestro ordenador portátil conectado a la red o conectar sin cables cámaras de vigilancia en los lugares más inaccesibles. También se puede instalar en locales públicos y dar el servicio de acceso a Internet sin cables.
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.
La ventaja obvia de una topología celular (inalámbrica) es que no existe ningún medio tangible aparte de la atmósfera terrestre o el del vacío del espacio exterior (y los satélites). Las desventajas son que las señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y violaciones de seguridad.
Como norma, las topologías basadas en celdas se integran con otras topologías, ya sea que usen la atmósfera o los satélites.
1.4.2Medios Físicos
Cable físico (o frecuencia del espectro electromagnético) para interconectar los dispositivos a la red
1.4.3Protocolos de Red
Reglas que determinan
como los dispositivos se identifican entre sí y como accesan al medio de comunicación para envíar y recibir la información.
1.5 Servicios que presta una Red
1.5.1 Servicio de Correo Electrónico
Servicio de mail: los usuarios pueden enviar a otras máquinas mensajes de texto, imágenes, sonidos, vídeo etc. También podrán recibir mensajes provenientes de otras PCs. Dicha información enviada se almacena previamente en un servidor de correo electrónico, que es una computadora como cualquier otra con el software apropiado
Te ofrece ventajas como las siguientes:
Precio.
Rapidez.
Versatilidad.
Fiabilidad
Comodidad.
1.5.2Acceso a bases de Datos
Se puede acceder, consultar o modificar una base de datos que esté en otra PC de la red.
1.5.3 Servicios de impresión remota
Servicio con el que tenemos la comodidad de hacer impresiones en cualquier lugar que cuente con acceso a Internet y la rapidez de obtener tu información con solo capturar unos datos y oprimir un botón. Además las impresiones cuentan con avanzadas medidas de seguridad que te proporcionan confianza y tranquilidad.
1.5.4 Servicios distribuidos y centralizados de una Red
Sistema distribuido se define como: una colección de computadoras separadas físicamente y conectadas entre sí por una red de comunicaciones distribuida; cada máquina posee sus componentes de hardware y software que el usuario percibe como un solo sistema (no necesita saber qué cosas
están en qué máquinas). El usuario accede a los recursos remotos (RPC) de la misma manera en que accede a recursos locales, o un grupo de computadores que usan un software para conseguir un objetivo en común.
Sistema centralizado es cuando el proceso de cómputo es realizado en una localización central, usando terminales conectados a una computadora central. La computadora en sí m
isma puede controlar todos los periféricos directamente (si están físicamente conectados con la computadora central), o conectados a través de un servidor de terminal.
1.5.5 Servicios de distribución de aplicaciones
Alto rendimiento. Una aplicación paralela puede ser también distribuida. Por ejemplo, puede utilizarse una red local para distribuir los proceso
s de la tarea entre los nodos de la red con el fin de aprovechar los recursos de cómputo disponibles (generalmente PCs de bajo coste) para reducir el tiempo de finalización.
Tolerancia a fallos. En otras aplicaciones la distribución viene dictada por criterios como la integridad de la información. Así
, en un sistema bancario es preciso mantener replicada la información acerca del estado de las cuentas de los clientes en diferentes servidores, pues el riesgo de perder información por el fallo de una máquina resulta inaceptable por las consecuencias que acarrearía.
Alta disponibilidad. Hay aplicacion
es donde la distribución se realiza para acercar la información al usuario y disminuir los tiempos de respuesta.
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