Autor: Camilo Alberto Masmela Nieto
Titulo: Redes De Communicacion
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INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN A LAS REDES LOCALES
Lo primero que se puede preguntar un usuario cuando se plantea la posibilidad de instalación o utilización de una red local, es saber cómo va a mejorar su trabajo en el ordenador al utilizar dicho entorno. La respuesta va a ser diferente según el tipo de trabajo que desempeñe. En resumen, una red local proporciona la facilidad de compartir recursos entre sus usuarios. Esto es:
COMPARTIR FICHEROS
La posibilidad de compartir ficheros es la prestación principal de las redes locales. La aplicación básica consiste en utilizar ficheros de otros usuarios, sin necesidad de utilizar el disquete.
La ventaja fundamental es la de poder disponer de directorios en la red a los que tengan acceso un grupo de usuarios, y en los que se puede guardar la información que compartan dichos grupos.
Ejemplo: se crea una carpeta para el departamento de contabilidad, otra para el departamento comercial y otra para el departamento de diseño, facilita que estos usuarios tengan acceso a la información que les interesa de forma instantánea. Si a esto se añaden aplicaciones concretas, entonces el trabajo en grupo mejora bastante con la instalación de la intranet. Esto se aprecia en las aplicaciones de bases de datos preparadas para el trabajo en redes locales (la mayoría de las actuales), lo que permite que varios usuarios puedan acceder de forma simultánea a los registros de la base de datos, y que las actualizaciones que realice un operador queden inmediatamente disponibles para el resto de los usuarios.
Las redes locales permiten que sus usuarios puedan acceder a impresoras de calidad y alto precio sin que suponga un desembolso prohibitivo. Por ejemplo, si tenemos una oficina en la que trabajan siete personas, y sus respectivos ordenadores no están conectados mediante una red local, o compramos una impresora para cada usuario (en total siete), o que cada usuario grabe en un disquete su documento a imprimir y lo lleve donde se encuentra la impresora. Si hay instalada una red local, lo que se puede hacer es comprar una o dos impresoras de calidad, instalarlas y que los usuarios las compartan a través de la red.
Cuando se comparte una impresora en la red, se suele conectar a un ordenador que actúa como servidor de impresión, y que perfectamente puede ser el equipo de un usuario. También existen impresoras que disponen de una tarjeta de red que permite la conexión directa en cualquier punto de la red sin necesidad de situarse cerca de un servidor.
Algo complementario a la impresión en red es la posibilidad de compartir dispositivos de fax. Si un ordenador tiene configurado un módem para utilizarlo como fax, puede permitir que el resto de los usuarios de la red lo utilicen para enviar sus propios documentos.
Existe un gran número de aplicaciones que aprovechan las redes locales para que el trabajo sea más provechoso. El tipo de aplicaciones más importante son los programas de correo electrónico. Un programa de correo electrónico permite el intercambio de mensajes entre los usuarios. Los mensajes pueden consistir en texto, sonido, imágenes, etc. y llevar asociados cualquier tipo de ficheros binarios. En cierto modo el correo electrónico llega a sustituir a ciertas reuniones y además permite el análisis más detallado del material que el resto de usuarios nos remitan.
Es un concepto muy importante en las redes locales para aplicaciones que manejan grandes volúmenes de información. Son programas que dividen su trabajo en dos partes, una parte cliente que se realiza en el ordenador del usuario y otra parte servidor que se realiza en un servidor con dos fines :
Ejemplo: si disponemos de un ordenador que actúa como servidor de base de datos, con un enfoque tradicional, el servidor solamente lo es de ficheros. Si en algún momento el usuario quiere hacer una selección de personas mayores de 30 años por ejemplo, se deben leer todos los registros de la base de datos para comprobar cuáles cumplían la condición. Esto supone un elevado tráfico en la red. Con las aplicaciones cliente/servidor una consulta sobre una base de datos se envía al servidor, quien realiza la selección de registros y envía solo los campos que le interesan al usuario. Se reduce así considerablemente el tráfico en la red y el ordenador cliente se encuentra con el trabajo hecho. El sistema en sí resulta bastante más rápido, aunque a cambio requiere que los servidores tengan mejores prestaciones.
Es una de las prestaciones que con el tiempo está ganando peso específico. Consiste en la posibilidad de configurar un ordenador con una conexión permanente a servicios en línea externos, de forma que los usuarios de la intranet no necesiten utilizar un módem personal para acceder a ellos. El ejemplo más de moda es el acceso a Internet.
Mediante un servidor de comunicaciones se puede mantener una línea permanente de alta velocidad que enlace la intranet con Internet. El servidor puede estar equipado con un módem o una tarjeta de comunicación a RDSI, que activa la conexión cuando algún usuario de la red lo necesita. Cuando la conexión está activa, cualquier otro usuario puede compartirla, aunque en este caso las prestaciones de cada usuario serán menores que si tuvieran una conexión individual.
MODELO OSI DE ISO
OSI : Open System Interconnections: fue creado a partir del año 1978, con el fin de conseguir la definición de un conjunto de normas que permitieran interconectar diferentes equipos, posibilitando de esta forma la comunicación entre ellos. El modelo OSI fue aprobado en 1983.
Un sistema abierto debe cumplir las normas que facilitan la interconexión tanto a nivel hardware como software con otros sistemas (arquitecturas distintas).
Este modelo define los servicios y los protocolos que posibilita la comunicación, dividiéndolos en 7 niveles diferentes, en el que cada nivel se encarga de problemas de distinta naturaleza interrelacionándose con los niveles contiguos, de forma que cada nivel se abstrae de los problemas que los niveles inferiores solucionan para dar solución a un nuevo problema, del que se abstraerán a su vez los niveles superiores.| NIVELES | FUNCIÓN |
| Aplicación | Semántica de los datos |
| Presentación | Representación de los datos |
| Sesión | Diálogo ordenado |
| Transporte | Extremo a extremo |
| Red | Encaminamiento |
| Enlace | Punto a punto |
| Físico | Eléctrico/Mecánico |
SISTEMA DISTRIBUIDO Y RED LOCAL
No se debe confundir una red local con un sistema distribuido. Aunque parezca que son conceptos similares difieren en algunas cosas.
Un sistema distribuido es multiusuario y multitarea. Todos los programas que se ejecuten en un sistema distribuido lo van a hacer sobre la CPU del servidor en lo que en términos informáticos se denomina "tiempo compartido". Un sistema distribuido comparte la CPU.
Sin embargo, en una intranet, lo que en realidad se denomina servidor, lo es, pero de ficheros o de bases de datos. Cada usuario tendrá un ordenador autónomo con su propia CPU dónde se ejecutarán las aplicaciones que correspondan. Además, con la aparición de la arquitectura cliente/servidor, la CPU del servidor puede ejecutar algún programa que el usuario solicite.
Una red local puede tener distintas configuraciones que se verán más adelante, pero básicamente se pueden hablar de dos tipos:
En una intranet, interesa tener un servidor web, que será la parte más importante de la red.
REDES DE COMUNICACIONES
Dependiendo de su arquitectura y de los procedimientos empleados para transferir la información las redes de comunicación se clasifican en :
Consisten en un conjunto de nodos interconectados entre sí, a través de medios de transmisión (cables), formando la mayoría de las veces una topología mallada, donde la información se transfiere encaminándola del nodo de origen al nodo destino mediante conmutación entre nodos intermedios. Una transmisión de este tipo tiene 3 fases :
Se entiende por conmutación en un nodo, a la conexión física o lógica, de un camino de entrada al nodo con un camino de salida del nodo, con el fin de transferir la información que llegue por el primer camino al segundo. Un ejemplo de redes conmutadas son las redes de área extensa.
Las redes conmutadas se dividen en :
Se trata del procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere enviar información a otro, la divide en paquetes. Cada paquete es enviado por el medio con información de cabecera. En cada nodo intermedio por el que pasa el paquete se detiene el tiempo necesario para procesarlo. Otras características importantes de su funcionamiento son :
Es el procedimiento por el que dos nodos se conectan, permitiendo la utilización de forma exclusiva del circuito físico durante la transmisión. En cada nodo intermedio de la red se cierra un circuito físico entre un cable de entrada y una salida de la red. La red telefónica es un ejemplo de conmutación de circuitos.
REDES DE DIFUSIÓN
En este tipo de redes no existen nodos intermedios de conmutación; todos los nodos comparten un medio de transmisión común, por el que la información transmitida por un nodo es conocida por todos los demás. Ejemplo de redes de difusión son :
Se puede pensar por un momento en el servicio de correos. Cuando alguien desea mandar una carta a otra persona, la escribe, la mete en un sobre con el formato impuesto por correos, le pone un sello y la introduce en un buzón; la carta es recogida por el cartero, clasificada por el personal de correos, según su destino y enviada a través de medios de transporte hacia la ciudad destino; una vez allí otro cartero irá a llevarla a la dirección indicada en el sobre; si la dirección no existe, al cabo del tiempo la carta devolverá al origen por los mismos cauces que llegó al supuesto destino.
Más o menos, esta es la forma en que funciona una red : la carta escrita es la información que se quiere transmitir; el sobre y sello es el paquete con el formato impuesto por el protocolo que se utiliza en la transmisión; la dirección del destinatario es la dirección del nodo destino y la dirección del remitente, será la dirección del nodo origen, los medios de transporte que llevan la carta cerca del destino es el medio de transmisión (cable coaxial, fibra óptica …); las normas del servicio de correos, carteros y demás personal son los protocolos de comunicaciones establecidos.
Si se supone que se está utilizando el modelo OSI de la ISO. Este modelo tiene 7 niveles, es como decir que la carta escrita pasa por 7 filtros diferentes (trabajadores con diferentes cargos) desde que la ponemos en el buzón hasta que llega al destino. Cada nivel de esta torre se encarga de realizar funciones diferentes en la información a transmitir. Cada nivel por el que pasa la información a transmitir que se ha insertado en un paquete, añade información de control, que el mismo nivel en el nodo destino irá eliminando. Además se encarga de cosas muy distintas: desde el control de errores, hasta la reorganización de la información transmitida cuando esta se ha fragmentado en tramas.
Si la información va dirigida a una red diferente (otra ciudad en el caso de la carta), la trama debe llegar a un dispositivo de interconexión de redes (router, gateway, bridges), que decidirá, dependiendo de su capacidad, el camino que debe seguir la trama. Por eso es imprescindible que el paquete lleve la dirección destino y que esta contenga, además de la dirección que identifica al nodo, la dirección que identifica la red a la que pertenece el nodo.La topología de una red define únicamente la distribución del cable que interconecta los diferentes ordenadores, es decir, es el mapa de distribución del cable que forma la intranet. Define cómo se organiza el cable de las estaciones de trabajo. A la hora de instalar una red, es importante seleccionar la topología más adecuada a las necesidades existentes. Hay una serie de factores a tener en cuenta a la hora de decidirse por una topología de red concreta y son :
No se debe confundir el término topología con el de arquitectura. La arquitectura de una red engloba :
Es lo que hasta ahora se ha venido definiendo; la forma en la que el cableado se realiza en una red. Existen tres topología físicas puras :
Existen mezclas de topologías físicas, dando lugar a redes que están compuestas por mas de una topología física.
TOPOLOGÍA LÓGICA
Es la forma de conseguir el funcionamiento de una topología física cableando la red de una forma más eficiente. Existen topologías lógicas definidas :
TOPOLOGÍA EN BUS
Consta de un único cable que se extiende de un ordenador al siguiente de un modo serie. Los extremos del cable se terminan con una resistencia denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus.
Sus principales ventajas son :
Sus principales inconvenientes son :
Cuando se decide instalar una red de este tipo en un edificio con varias plantas, lo que se hace es instalar una red por planta y después unirlas todas a través de un bus troncal.
TOPOLOGÍA EN ANILLO
Sus principales características son:
Los principales inconvenientes serían:
TOPOLOGÍA EN ESTRELLA
Sus principales características son :
TOPOLOGÍA EN ESTRELLA PASIVA
Se trata de una estrella en la que el punto central al que van conectados todos los nodos es un concentrador (hub) pasivo, es decir, se trata únicamente de un dispositivo con muchos puertos de entrada.
HUB
TOPOLOGÍA DE ESTRELLA ACTIVA
Se trata de una topología en estrella que utiliza como punto central un hub activo o bien un ordenador que hace las veces de servidor de red. En este caso, el hub activo se encarga de repetir y regenerar la señal transferida e incluso puede estar preparado para realizar estadísticas del rendimiento de la red. Cuando se utiliza un ordenador como nodo central, es éste el encargado de gestionar la red, y en este caso suele ser además del servidor de red, el servidor de ficheros.
TOPOLOGÍAS LÓGICAS
TOPOLOGÍA ANILLO-ESTRELLA
Uno de los inconvenientes de la topología en anillo era que si el cable se rompía toda la red quedaba inoperativa; con la topología mixta anillo-estrella, éste y otros problemas quedan resueltos. Las principales características son :
TOPOLOGÍA BUS-ESTRELLA
Este tipo de topología es en realidad una estrella que funciona como si fuese en bus. Como punto central tiene un concentrador pasivo (hub) que implementa internamente el bus, y al que están conectados todos los ordenadores. La única diferencia que existe entre esta topología mixta y la topología en estrella con hub pasivo es el método de acceso al medio utilizado.
INTERCONEXIÓN DE REDES
Hace algunos años era impredecible la evolución que las comunicaciones, en el mundo de la informática, iban a tener: no podía prever que fuese necesaria la interconexión ya no sólo de varios ordenadores sino de cientos de ellos. No basta con tener los ordenadores en una sala conectados, es necesario conectarlos a su vez con los ordenadores del resto de las salas de una empresa, y con el resto de las sucursales de una empresa situadas en distintos puntos geográficos.
La interconexión de redes permite, si se puede decir así, ampliar el tamaño de una intranet. Sin embargo el término interconexión se utiliza para unir redes independientes, no para ampliar el tamaño de una.
El número de ordenadores que componen una intranet es limitado, depende de la topología elegida, (recuérdese que en la topología se define el cable a utilizar) aunque si lo único que se quisiera fuera sobrepasar el número de ordenadores conectados, podría pensarse en simplemente segmentar la intranet. Sin embargo existen otros factores a tener en cuenta.
Cuando se elige la topología que va a tener una intranet se tienen en cuenta factores, como son la densidad de tráfico que ésta debe soportar de manera habitual, el tipo de aplicaciones que van a instalarse sobre ella, la forma de trabajo que debe gestionar, etc.; esto debe hacer pensar en que, uno de los motivos por el que se crean diferentes topologías es por tanto el uso que se le va a dar a la intranet. De aquí se puede deducir que en una misma empresa puede hacerse necesaria no la instalación de una única intranet, aunque sea segmentada, sino la implantación de redes independientes, con topologías diferentes e incluso arquitecturas diferentes y que estén interconectadas.
Habitualmente la selección del tipo y los elementos físicos de una intranet, se ajusta a las necesidades que se tiene; por este motivo pueden encontrarse dentro de un mismo edificio, varias intranets con diferentes topologías, y con el tiempo pueden surgir la necesidad de interconectarlas.
Se puede ver que por diferentes razones se hace necesaria tanto la segmentación como la interconexión de intranets, y que ambos conceptos a pesar de llevar a un punto en común, parte de necesidades distintas.
La tabla siguiente refleja de forma escueta diferentes casos en los que se plantea la necesidad de segmentar y/o interconectar intranets, dando la opción más idónea para cada uno de los casos planteados.| NECESIDAD | SOLUCIÓN |
| Debido a la necesidad de manejo de aplicaciones que producen un trasiego importante de información aumenta el tráfico en la red; esto lleva a que baje el rendimiento de la misma. | Dividir la red actual en varios segmentos: segmentar la red. |
| Se tiene que ampliar el número de puestos que forman la intranet, pero se necesita mantener el rendimiento de la red | Crear un nuevo segmento de red en el que se pondrán los nuevos puestos e incluso al que se pueden mover puestos, que por disposición física pueda ser conveniente que pertenezcan al nuevo segmento creado en la misma. |
| Se tiene la necesidad de unir dos intranets exactamente iguales en la empresa | Se puede optar por definir una de ellas como un segmento de la otra y unirlas de esta forma; o bien, interconectar las dos intranets con un dispositivo de nivel bajo. |
| Se tiene la necesidad de unir dos o más redes con diferentes topologías pero trabajando con los mismos protocolos de comunicaciones. | Es necesario la interconexión de ambas redes a través de dispositivos interconectantes de nivel medio |
| Se tiene la necesidad de unir dos o más redes totalmente diferentes, es decir, de arquitecturas diferentes. | Es necesario la interconexión de ambas redes a través de dispositivos interconectantes de nivel alto. |
Figura: red inicial con topología lógica en bus y física en estrella a través de un Hub
Figura: si se necesita ampliar la red, una solución puede ser esta, pero no mejora el rendimiento de la red porque lógicamente está vista como una única red.
Figura: una solución para ampliar la red puede ser esta, y en esta situación mejora el rendimiento de la red.
Concepto de segmento
Un segmento es un bus lineal al que están conectadas varias estaciones y que termina en los extremos. Las características son:
Segmentación: sus necesidades
Segmentar una intranet consiste en dividirla en subredes para así poder aumentar el número de ordenadores conectados a ella y/o el rendimiento de la misma.
Cuando se segmenta una intranet, lo que se esta haciendo es crear subredes pequeñas que, por decirlo de alguna manera, se autogestionan, de forma que la comunicación entre segmentos se realiza cuando es necesario, es decir, cuando un nodo de un segmento quiere comunicarse con un nodo del otro segmento; mientras tanto cada segmento de la intranet está trabajando de forma independiente por lo que en una misma intranet se están produciendo varias comunicaciones de forma simultánea; evidentemente esto mejora el rendimiento de la intranet.
La tabla siguiente refleja las longitudes máximas de los segmentos dependiendo de las diferentes topologías de red.| TOPOLOGÍAS | LONGITUD |
| Ethernet gruesa | 500 metros |
| Ethernet fina | 185 metros |
| Ethernet de par trenzado | 100 metros |
| Ethernet de fibra óptica | 2.000 metros |
| Token-Ring de par trenzado | 100 metros |
El dispositivo que se utiliza para segmentar una red debe ser inteligente ya que debe ser capaz de decidir hacia qué segmento debe enviar la información llegado a él: si hacia el mismo segmento desde el que la recibió o hacia otro segmento diferente.
Abstrayéndose de algunos detalles, es fácil pensar que segmentar una intranet, ya que se habla de subredes, es como interconectar intranets diferentes. Sin embargo, cuando se habla de segmentar se hace referencia a una única intranet; esto lleva asociado lo siguiente: una única topología, un único tipo de protocolo de comunicaciones, un único entorno de trabajo; cuando se habla de interconectar intranets, en la mayoría de los casos, las intranets tienen como mínimo topologías diferentes. No obstante, sí debe destacarse que los dispositivos que se utilizan para segmentar redes coinciden con algunos de los dispositivos que son utilizados para interconectar redes diferentes.
Dependiendo del tipo de protocolos que se utilicen en la intranet segmentada, así como de dispositivos que se utilicen para realizar esta segmentación puede hacerse necesario o no el atribuir a cada segmento una dirección de red diferente. Cuando se trabaja con protocolos TCP/IP esto no es necesario, basta con que cada estación tenga su propia dirección IP, y que no aparezcan dos estaciones con la misma dirección, independientemente de si están o no en el mismo segmento de la intranet.
Existen diferentes motivos por los que se puede hacer necesario la segmentación de una intranet, como pueden ser:
Existen diferentes formas de paliar este problema: Una de ellas, la más drástica es cambiar algún elemento físico de la intranet: por ejemplo sustituir el cable que implementa la intranet por uno que pueda soportar velocidades mayores, cambiar las tarjetas de red por otras más rápidas, e incluso cambiar la topología empleada. Una solución menos concluyente consiste en segmentar la intranet. Dividirla estratégicamente en dos subredes, reduciendo de esta forma el tráfico en cada una de ellas. Por ejemplo, sobre una intranet inicial repartida por varias aulas de un centro, se pueden crear subredes por aula, de forma que en cada aula se mejorará el rendimiento de la red.
La interconexión de intranets se puede establecer a varios niveles: desde el nivel físico, a través de un dispositivo llamado hub (concentrador) hasta niveles más altos (niveles del modelo OSI) a través de dispositivos como un puente (Bridge) o un router (encaminador). La tabla siguiente muestra el nivel en el que trabajan los diferentes dispositivos.| DISPOSITIVO | NIVEL |
| repetidor | físico |
| concentrador | fisico |
| puente | enlace |
| encaminador | red |
| pasarela | aplicación |
Para la segmentación de intranets, y teniendo en cuenta que uno de los motivos por el que se realiza esta operación es mejorar el rendimiento de la red, es necesario emplear dispositivos inteligentes, como pueden ser un encaminador o un puente.
Las redes locales tienen una serie de limitaciones inherentes a su naturaleza:
Para resolver estos problemas se utilizan soluciones de dos naturalezas: software y hardware:
De forma genérica existen varias maneras de ampliar las intranets:
HUBS (CONCENTRADORES)
Dispositivo que interconecta host dentro de una red. Es el dispositivo de interconexión más simple que existe. Sus principales características son:
Hubs activos: permiten conectar nodos a distancias de hasta 609 metros, suelen tener entre 8 y 12 puertos y realizan funciones de amplificación y repetición de la señal. Los más complejos además realizan estadísticas.
Hubs pasivos: son simples armarios de conexiones. Permiten conectar nodos a distancias de hasta 30 metros. Generalmente suelen tener entre 8 y 12 puertos.
REPETIDORES
Sus principales características son:
BRIDGES (PUENTES)
Sus principales características son:
ROUTER (ENCAMINADOR)
Sus principales características son:
GATEWAYS (PASARELAS)
Sus características principales son:
ELEMENTOS DE UNA RED
Los principales elementos que necesitamos para instalar una red son :
TARJETAS DE INTERFAZ DE RED
Las tarjetas de interfaz de red (NICs - Network Interface Cards) son adaptadores instalados en un dispositivo, conectándolo de esta forma en red. Es el pilar en el que sustenta toda red local, y el único elemento imprescindible para enlazar dos ordenadores a buena velocidad (excepción hecha del cable y el software). Existen tarjetas para distintos tipos de redes. Las principales características de una tarjeta de red son :
DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN EN UNA RED
Existen varios factores que determinan la velocidad de transmisión de una red, entre ellos podemos destacar :
Existen otros factores que determinan el rendimiento de la red, son :
MEDIOS DE TRANSMISIÓN DE UNA RED LOCAL
Se pueden diferenciar dos grupos :
CABLES
El cable utilizado para formar una red se denomina a veces medio. Los tres factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un cable para una red son :
Los cables más utilizados son el par trenzado, el cable coaxial y la fibra óptica.
PAR TRENZADO
Se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí, y en la mayoría de los casos cubiertos por una malla protectora. Los hilos están trenzados para reducir las interferencias electromagnéticas con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor (dos pares paralelos constituyen una antena simple, en tanto que un par trenzado no).
Se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende de la sección de cobre utilizado y de la distancia que tenga que recorrer.
Se trata del cableado más económico y la mayoría del cableado telefónico es de este tipo. Presenta una velocidad de transmisión que depende del tipo de cable de par trenzado que se esté utilizando. Está dividido en categorías por el EIA/TIA :
Tiene una longitud máxima limitada y, a pesar de los aspectos negativos, es una opción a tener en cuenta debido a que ya se encuentra instalado en muchos edificios como cable telefónico y esto permite utilizarlo sin necesidad de obra. La mayoría de las mangueras de cable de par trenzado contiene más de un par de hilos por lo que es posible encontrar mangueras ya instaladas con algún par de hilos sin utilizarse. Además resulta fácil de combinar con otros tipos de cables para la extensión de redes.
Consiste en un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante. A su vez, esta capa está rodeada por una malla metálica que ayuda a bloquear las interferencias; este conjunto de cables está envuelto en una capa protectora. Le pueden afectar las interferencias externas, por lo que ha de estar apantallado para reducirlas. Emite señales que pueden detectarse fuera de la red.
Es utilizado generalmente para señales de televisión y para transmisiones de datos a alta velocidad a distancias de varios kilómetros.
La velocidad de transmisión suele ser alta, de hasta 100 Mbits/seg; pero hay que tener en cuenta que a mayor velocidad de transmisión, menor distancia podemos cubrir, ya que el periodo de la señal es menor, y por tanto se atenúa antes.
La nomenclatura de los cables Ethernet tiene 3 partes :
| CABLE | CARACTERÍSTICAS |
| 10-BASE-5 | Cable coaxial grueso (Ethernet grueso). |
| 10-BASE-2 | Cable coaxial fino (Ethernet fino). |
| 10-BROAD-36 | Cable coaxial |
| 100-BASE-X | Fast Ethernet. |
Una fibra óptica es un medio de transmisión de la luz que consiste básicamente en dos cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de diámetros muy pequeños. El cilindro interior se denomina núcleo y el exterior se denomina envoltura, siendo el índice de refracción del núcleo algo mayor que el de la envoltura.
En la superficie de separación entre el núcleo y la envoltura se produce el fenómeno de reflexión total de la luz, al pasar éste de un medio a otro que tiene un índice de refracción más pequeño. Como consecuencia de esta estructura óptica todos los rayos de luz que se reflejan totalmente en dicha superficie se transmiten guiados a lo largo del núcleo de la fibra.
Este conjunto está envuelto por una capa protectora. La velocidad de transmisión es muy alta, 10 Mb/seg siendo en algunas instalaciones especiales de hasta 500 Mb/seg, y no resulta afectado por interferencias.
Los cables de fibra óptica tienen muchas aplicaciones en el campo de las comunicaciones de datos:
Los cables de fibra óptica ofrecen muchas ventajas respecto de los cables eléctricos para transmitir datos:
La mayor desventaja es que no se puede “pinchar” fácilmente este cable para conectar un nuevo nodo a la red..
Las transmisiones de la señal a grandes distancias se encuentran sujetas a atenuación, que consiste en una pérdida de amplitud o intensidad de la señal, lo que limita la longitud del cable. Los segmentos pueden ser de hasta 2000 metros.
El principio de funcionamiento de un enlace óptico al aire libre es similar al de un enlace de fibra óptica, sin embargo el medio de transmisión no es un polímero o fibra de vidrio sino el aire.
El emisor óptico produce un haz estrecho que se detecta en un sensor que puede estar situado a varios kilómetros en la línea de visión. Las aplicaciones típicas para estos enlaces se encuentran en los campus de la universidades, donde las carreteras no permiten tender cables, o entre los edificios de una compañía en una ciudad en la que resulte caro utilizar los cables telefónicos.
Las comunicaciones ópticas al aire libre son una alternativa de gran ancho de banda a los enlaces de fibra óptica o a los cables eléctricos. Las prestaciones de este tipo de enlace pueden verse empobrecidas por la lluvia fuerte o niebla intensa, pero son inmunes a las interferencias eléctricas y no necesitan permiso de las autoridades responsables de las telecomunicaciones.
Las mejoras en los emisores y detectores ópticos han incrementado el rango y el ancho de banda de los enlaces ópticos al aire libre, al tiempo que reducen los costos. Se puede permitir voz o datos sobre estos enlaces a velocidades de hasta 45 Mbits/s . El límite para comunicaciones fiables se encuentra sobre los dos kilómetros. Para distancias de más de dos kilómetros son preferibles los enlaces de microondas.
Existen dos efectos atmosféricos importantes a tener en cuenta con los enlaces ópticos al aire libre :
MICROONDAS
Los enlaces de microondas se utilizan mucho como enlaces allí donde los cables coaxiales o de fibra óptica no son prácticos. Se necesita una línea de visión directa para transmitir en la banda de SHF, de modo que es necesario dispones de antenas de microondas en torres elevadas en las cimas de las colinas o accidentes del terreno para asegurar un camino directo con la intervención de pocos repetidores.
Las bandas de frecuencias más comunes para comunicaciones mediante microondas son las de 2,4, 6 y 6.8 GHz. Un enlace de microondas a 140 Mbits/s puede proporcionara hasta 1920 canales de voz o bien varias comunicaciones de canales de 2 Mbits/s multiplexados en el tiempo.
Los enlaces de microondas presentan unas tasas de error en el rango de 1 en 105 a 1 en 1011 dependiendo de la relación señal/ruido en los receptores. Pueden presentarse problemas de propagación en los enlaces de microondas, incluyendo los debidos a lluvias intensas que provocan atenuaciones que incrementan la tasa de errores. Pueden producirse pequeños cortes en la señal recibida cuando una bandada de pájaros atraviesa el haz de microondas, pero es poco frecuente que ocurra.
LUZ INFRARROJA
Permite la transmisión de información a velocidades muy altas : 10 Mbits/seg. Consiste en la emisión/recepción de un haz de luz ; debido a esto, el emisor y receptor deben tener contacto visual (la luz viaja en línea recta). Debido a esta limitación pueden usarse espejos para modificar la dirección de la luz transmitida.
SEÑALES DE RADIO
Consiste en la emisión/recepción de una señal de radio, por lo tanto el emisor y el receptor deben sintonizar la misma frecuencia. La emisión puede traspasar muros y no es necesario la visión directa de emisor y receptor.
COMUNICACIONES VIA SATÉLITE
Los satélites artificiales han revolucionado las comunicaciones desde los últimos 20 años. Actualmente son muchos los satélites de comunicaciones que están alrededor de la tierra dando servicio a numerosas empresas, gobiernos, entidades … .
Un satélite de comunicaciones hace la labor de repetidor electrónico. Una estación terrena A transmite al satélite señales de una frecuencia determinada (canal de subida). Por su parte, el satélite recibe estas señales y las retransmite a otra estación terrena B mediante una frecuencia distinta (canal de bajada). La señal de bajada puede ser recibida por cualquier estación situada dentro del cono de radiación del satélite, y puede transportar voz, datos o imágenes de televisión. De esta manera se impide que los canales de subida y de bajada se interfieran, ya que trabajan en bandas de frecuencia diferentes.
La capacidad que posee una satélite de recibir y retransmitir se debe a un dispositivo conocido como transpondedor. Los transpondedores de satélite trabajan a frecuencias muy elevadas, generalmente en la banda de los gigahertzios. La mayoría de los satélites de comunicaciones están situados en una órbita denominada geoestacionaria, que se encuentra a 36000 Km sobre el ecuador . Esto permite que el satélite gire alrededor de la tierra a la misma velocidad que ésta, de modo que parece casi estacionario. Así, las antenas terrestres pueden permanecer orientadas hacia una posición relativamente estable ( lo que se conoce como “sector orbital”) ya que el satélite mantiene la misma posición relativa con respecto a la superficie de la tierra.
Figura: La red de datos de AT&T utiliza un satélite para conectar las estaciones a una estación central
CABLEADO ESTRUCTURADO
Es la organización de cables dentro de un edificio que recoge las necesidades de comunicación (teléfonos, ordenadores, fax, módems, etc.) actuales y futuras de las empresas. Este tipo de instalaciones hay que tenerlas en cuenta del mismo modo que se hace con la electricidad, agua, gas, etc.
Un sistema de cableado está determinado por el tipo de cable y la topología del sistema. Mientras que el tipo de cable decide la manera de realizar el sistema, la topología decide los costes de la instalación, los costes de la futura expansión, así como en algunos casos la complejidad de modificaciones puntuales dentro de la red.
A la hora de realizar el cableado de un edificio hay que tener en cuenta que la tecnología varía a tal velocidad que las nuevas tendencias pueden hacer quedar obsoleta cualquier solución adoptada que no prevea una gran capacidad de adaptabilidad.
Por este motivo aparece el concepto de “cableado estructurado”. Su intención es :
En definitiva, todas son razones básicamente económicas.
TOPOLOGÍAS EN EL CABLEADO ESTRUCTURADO
El cableado estructurado reduce todas las topologías a una sola, la estrella. Todos los puestos se unirán a través de los elementos de interconexión física a un único punto. Esto puede ser así porque cualquier topología se puede convertir en una estrella.
Las tres topologías puras existentes son anillo, estrella y bus (más las diferentes combinaciones de éstas). Del bus se pasará a la estrella a través del “teorema del punto gordo”. Convertiremos el anillo en una estrella si hacemos una “estrella de mar”.
El cableado estructurado consiste por tanto en fijar una disposición física del cable tirado en una instalación, de tal modo que se optimizen al máximo las posibilidades de una LAN y nos permita una gran facilidad de manejo y migración a nuevas tecnologías y situación física de los usuarios y servidores.
ESTÁNDARES
Dada la gran variedad de fabricantes y filosofías, para conseguir que el cableado sirva para todas ellas y las que estén por venir, es necesario que exista una normativa en cuanto a lo que va a correr por la red, cómo lo va a hacer y lo que precisa para que esto ocurra. Es vital fijar los parámetros, que deben ser comunes para todos, de tal manera que la forma en la que esté realizada la infraestructura no fije un modo de funcionamiento para cada una de ellas, y además, es preciso que todos los dispositivos (actuales y en desarrollo) se adapten a estas normas.
Existen una serie de organizaciones y comités internacionales que se encargan de fijar una serie de “reglas generales para todos”. (ANSI, CCITT, EIA/TIA).
NORMATIVAS PARA EL CABLEADO ESTRUCTURADO
El Sistema de Cableado constituye el nivel de infraestructura básica de una red de comunicaciones corporativa, su buen diseño y correcta instalación son de suma importancia teniendo en cuenta que es una de las principales causas que pueden afectar al buen funcionamiento de una red. Por otra parte, siempre hay que tener presente los estándares que marcan la calidad en un Sistema de Cableado, utilizando material de fabricantes reconocidos y las instalaciones se deben llevar a cabo siguiendo las normativas más adecuadas en cada caso
Un sistema de cableado estructurado tiene (en su parte física) dos partes fundamentales, y en este sentido están fijados por las normas.
CABLES: TIPOS DE CABLES EN EL CABLEADO ESTRUCTURADO
Aunque existen muchos tipos de cables, al estandarizar las instalaciones se ha limitado, por sentido común, la utilización de dos tipos de cables : el Par Trenzado en cobre y la Fibra Óptica. Una masiva utilización de estos cables ha permitido que los precios de fabricación bajen. La menor utilización del cable coaxial se debe a su mayor coste, menor flexibilidad en cuanto a sus posibilidades de uso y un mayor tamaño que complica su tendido y aumenta la ocupación de los conductos.
MODELOS DE REDES LOCALES
El estándar para redes locales creado por el IEEE, se denomina proyecto 802, y se ha dividido en las siguientes normas:
| IEEE 802.1 | Niveles de aplicación, transporte y red |
| IEEE 802.2 | Subnivel LLC (control de enlaces lógicos) del nivel de enlace |
| IEEE 802.3, 802.4, 802.5 | Subnivel MAC (Control de Acceso al Medio) del nivel de enlace y nivle físico implementado en la tarjeta de red. |
| Modelo OSI | Modelo IEEE |
| NIVEL DE ENLACE | SUBNIVEL LLC |
SUBNIVEL MAC |
|
| NIVEL FÍSICO | NIVEL FÍSICO |
Las principales características son:
CSMA/CD (IEEE 802.3)
Las características del nivel físico de esta norma son:
Esta norma es muy parecida a la Ethernet, aunque difieren en el nivel lógico. El modelo Ethernet ha tendido a hacerse compatible con esta norma.
TOKEN-BUS (IEEE 802.4)
Sus principales características son:
La estación que tiene el testigo, tiene el control sobre el medio y puede transmitir tramas de datos. Cuando la estación ha completado su transmisión, pasa el testigo a la próxima estación del anillo lógico; de esta forma concede a cada estación por turno la posibilidad de transmitir.
El medio se usa alternativamente para fases de transmisión de datos y de paso de testigo. Cada estación puede tener el testigo un tiempo máximo establecido en la red o el tiempo que necesite para efectuar sus transmisiones si es menor.
TOKEN-RING (IEEE 802.5)
Este estándar está basado en el anillo con paso de testigo de IBM.
Las características del nivel físico de esta norma son :
FDDI
La FDDI (Fiber Distribuited Data Interfaz) es un estándard nuevo para redes de área local de alta velocidad.. Se trata de un modelo presentado por ANSI y que los organismos internacionales están pensando en normalizar. Sus principales características son:
Un inconveniente que tiene es que los intefaces FDDI son más caros que los estándares anteriores.
PROTOCOLO TCP/IP
Se trata de un conjunto de protocolos, aunque los mas conocidos sean TCP (nivel de transporte) e IP (nivel de red). Las aplicaciones que corren sobre TCP/IP no tienen que conocer las características físicas de la red en la que se encuentran; con esto, se evita el tener que modificarlas o reconstruirlas para cada tipo de red. Esta familia de protocolos genera un modelo llamado INTERNET cuya correspondencia con el modelo OSI queda reflejada en el siguiente recuadro:
| INTERNET | OSI/ISO | |
| Aplicaciones | Aplicación |
|
| Presentación | ||
Sesión |
||
| TCP | UDP | Transporte |
| IP | Red | |
| ARP | RARP | Enlace |
| Red física (Ethernet) | Físico | |
CARACTERÍSTICAS DE TCP/IP
Las principales características son:
FUNCIONAMIENTO DE TCP/IP
Una red TCP/IP transfiere datos mediante el ensamblaje de bloques de datos en paquetess conteniendo :
PROTOCOLO IP
Se trata de un protocolo a nivel de red cuyas principales caraterísticas son:
DIRECCIONAMIENTO IP
Cada máquina con TCP/IP tiene asociado un número de 32 bits al que se llama dirección IP, y que está dividido en dos partes:
Una dirección se representa por cuatro valores decimales separados por puntos, para que sea más fácil su escritura y memorización.
[0..255] . [0..255] . [0..255] . [0..255]
MÁSCARA DE SUBRED
Cuando una red aparece segmentada (dividida en subredes), se debe utilizar un dispositivo que interconecte los segmentos y se hace necesario identificar de algún modo cada uno de los segmentos. Si todos los segmentos tienen la misma dirección IP, se hace necesaria la existencia de algún mecanismo que diferencia los segmentos. Este mecanismo es la máscara de la subred.
CLASES DE REDES
El tipo depende de el número de máquinas que forman la red; atendiendo esto se pueden distinguir tres clases de redes :
Redes de clase A : Las principales características son :
Se tratan de redes de mayor tamaño, redes que tengan más de 216 hosts.
El espacio reservado para la dirección de red es más pequeño por dos motivos:
La parte que identifica la red consta de
Se podrán direccionar por tanto 27 redes que hace un total de 128 redes diferentes. Cada una de estas redes podrá tener 224 posibles hosts. La dirección 127 no se utiliza.
1…………………………..7 |
8………………………………………………………..32 |
Dirección de la red 0….. |
Identificador de la máquina |
|
Redes de clase B: Son redes de tamaño mediano que tienen entre 28 y 216 hosts. La parte que identifica la red consta de
Por tanto, el rango de valores para el primer byte de los dos asignados a la red es de :128-191.
Estas redes pueden tener 216=65536 hosts cada una de ellas. El formato de las direcciones es:
1…………………………………..……16 |
17……..………………………………..32 |
Dirección de la red 10….. |
Identificador de la máquina |
|
Redes de clase C: Son redes menor tamaño que pueden tener hasta 28 hosts. La parte que identifica la red consta de
Por tanto, el rango de valores para el primer byte de los dos asignados a la red es de :192-223.
Estas redes pueden tener 28=256 hosts cada una de ellas. El formato de las direcciones es:0…………………………………………………..….…23 |
24………………………..31 |
Dirección de la red 110….. |
Identificador de la máquina |
|
TABLA ESQUEMÁTICA DE LOS FORMATOS DE DIRECCIONES
Clase A |
Byte 1 | Byte 2 | Byte 3 | Byte 3 | |
| 0…126 | 0…255 | 0…255 | 0…255 | ||
| Clase B | 128 …191 | 0…255 | 0…255 | 0…255 | |
| Clase C | 192…223 | 0…255 | 0…255 | 0…255 | |
Existen más clases de redes, como la D, E y F cuyo rango de direcciones oscila entre 224.0.0.0 y 254.0.0.0 . Este tipo de redes son experimentales o se reservan para un uso futuro.
Ejemplo: la dirección 156.35.41.20 identifica el host 41.20 de la red 156.35.
dirección de la red |
Todo unos |
|
Esta dirección se llama difusión dirigida y permite direccionar a todas las máquinas dentro de la red especificada. Es un direccionamiento muy útil, ya que con un solo paquete podemos enviar el mismo mensaje a todas las máquinas de una red.
127 |
Cualquier combinación (normalmente 1) |
|
Esta dirección se denomina loopback y se utiliza para realizar pruebas y comunicaciones entre procesos dentro de una misma máquina. Si un programa envía un mensaje a esta dirección, TCP/IP le devolverá los datos sin enviar nada a la red, aunque se comporta como si lo hubiera hecho.
Parte de la red a ceros |
dirección de host |
|
Esta dirección permite direccionar a un host interno de la red.
Todos unos |
Todos unos |
|
Esta dirección se denomina difusión limitada; realiza un direccionamiento a todos los host de la propia red.
Todos ceros |
Todos ceros |
|
Esta dirección, direcciona al propio host.
Una dirección Internet no identifica a un host, sino a una conexión a red. Un ejemplo : si se dispone de un gateway que conecta una red con otra, ¿qué dirección de Internet se le da a esta estación ?, ya que tiene dos posibles direcciones, una por cada red a la que esté concectada. En realidad, se le asigna a cada estación tantas direcciones IP como conexiones a redes tenga la estación.DIRECCIONES UTILIZADAS EN LA REALIDAD
Cuando se intenta establecer una conexión con otra máquina, no se suele poner la dirección IP de esta, sin que se utiliza un nombre. La máquina se encarga de transformar ese nombre a una dirección IP.
Cuando se quiere conectar con otra máquina que no está en la misma red, se suele utilizar un nombre que es mása complejo que las conexiones dentro de la misma red. Dicho nombre consta de dos partes:
El nombre de la máquina se llama dominio, que a su vez puede esatr dividido en subdominios. Lo normal es que un dominio tenga tres subdominios, de los cuales el de más a la derecha se denomina subdominio de primer nivel y es el mas genérico de todos.
Para entender los subdominios se deben mirar de derecha a izquierda. Existen dos tipos de subdominios de primer nivel:
Domínios de organizaciones, utilizados casi de manera exclusiva en Norteamérica.
Domínios geográficos utilizados en el resto del mundoSubdominio 1º nivel. Organizaciones |
Significado |
|
| com | Organización comercial | |
| edu | Educativa | |
| gov | Gobierno | |
| int | Organización internacional | |
| mil | Organizacion militar | |
| net | Gestión de redes | |
| org | Organización no lucrativa | |
Subdominio 1º nivel. Geográficos |
Significado |
|
| at | Austria | |
| au | Australia | |
| ca | Canadá | |
| de | Alemania | |
| es | España | |
| fr | Francia | |
| uk | Reino Unido | |
El siguiente dominio suele hacer referencia a la institución en concreto, no al tipo, a través de las iniciales de esta.
El último domínio hace referencia al nombre de la máquina. RELACION ENTRE DIRECCIONES IP Y DIRECCIONES FÍSICAS
Se debe relacionar la dirección IP con suministrada con una dirección física. Situandose en la jerarquía de niveles utilizada por Internet, se observa que por debajo del protocolo IP existe el nivel de enlace, en el se asientan protocolos como ARP o RARP. Estos protocolos resuelven problemas relacionados con las direcciones.
ARP: Convierte una dirección IP en una dirección física.
RARP: Convierte una dirección física en una dirección IP.
Sus principales características son:
SISTEMAS OPERATIVOS DE RED
Los sistemas operativos de red, además de incorporar herramientas propias de un sistema operativo como son por ejemplo las herramientas para manejo de ficheros y directorios, incluyen otras para el uso, gestión y mantenimiento de la red, así como herramientas destinadas a correo electrónico, envío de emnsajes, copia de ficheros entre nodos, ejecución de aplicaciones contenidas en otras máquinas, compartición de recursos hardware etc. Existen muchos sistemas operativos capaces de gestionar una red dependiente de las arquitecturas de las máquinas que se utilicen. Los más comunes son : Novell, Lantastic, Windows 3.11 para trabajo en grupo, Unix, Linux, Windows 95, Windows NT, OS/2... Cada sistema operativo ofrece una forma diferente de manejar la red y utiliza diferentes protocolos para la comunicación.
ACCESO REMOTO A LA RED LOCAL
Las redes locales actuales pueden extenderse más allá de los límites del propio lugar de trabajo. Con la informática móvil y la proliferación de las redes locales, es necesario que cuando un usuario se encuentre fuera de su lugar de trabajo exista alguna posibilidad de conectar con la red local de la empresa, ya sea para consultar correo electrónico, para enviar datos o imprimir un informe en un dispositivo de la propia empresa para que lo puedan ver otras personas de la compañía.
El acceso remoto a redes ofrece una función principal : permite acceder a los recursos de la red de la compañía, luego se permite acceder a ficheros que se encuentran en el servidor de red de la empresa, y se garantiza que todos los usuarios puedan acceder a una misma copia de un fichero, de forma que cualquier modificación realizada por un usuario queda disponible para todos los demás que tengan permisos para consultarlo.
Si la red local de la compañía posee acceso permanente a Internet los usuarios que conectan de forma remota pueden utilizar dicho recurso. De este modo, la empresa se convierte en un proveedor de Internet que proporciona acceso a sus propios empleados.
Todo este acceso lo facilita la red telefónica tanto la fija como la móvil (GSM). El aspecto de la telefonía móvil resulta muy interesante, ya que en la actualidad un teléfono GSM se puede conectar a un ordenador (normalmente un portátil). El problema es el elevado precio de las llamadas, aunque no lo es tanto. Si se observan las tarifas de llamadas telefónicas móviles a teléfonos fijos en un horario determinado por cada compañía telefónica (que suelen denominar superreducido), veremos que son inferiores a las llamadas nacionales, por lo que una llamada desde Madrid a Gijón por GSM puede resultar más barata que el teléfono fijo. Pero generalmente el horario superreducido no coincide con las necesidades de comunicación de los usuarios y se hace necesario disponer de otra fuente de comunicación más barata. Por ello, si la red local tiene acceso a Internet, mediante un servicio como Infovía que proporciona la compañía Telefónica podemos conectar con la red de la empresa al precio de una llamada local.
INTRANET
Una intranet no es más que una red local funcionando como lo hace Internet, es decir usando el conjunto de protocolos TCP/IP en sus respectivos niveles. Este concepto es reciente y engloba a todo un conjunto de redes locales con distintas topologías y cableados, pero que en sus niveles de transporte y de red funcionan con los mismos protocolos.
SOFTWARE DE INTRANETS
CORTAFUEGOS (FIREWALL)
Una intranet puede estar conectada al mundo exterior (Internet) o no. Si lo está, se debe tener cuidado en su seguridad, ya que si no existe ninguna limitación de accesos, cualquier fisgón podría entrar en la red y jugar con las bases de datos o con los ficheros. Para evitar estos problemas, se utilizan los cortafuegos, que son programas que pueden impedir que visitantes no autorizados accedan a recursos sensibles de una intranet, al tiempo que permiten el acceso a recursos públicos como el servidor Web corporativo.
GROUPWARE
No es nada fácil proporcionar una definición breve y precisa de lo que es Trabajo en Grupo o GroupWare. Lo que si parece claro, es que todos los interesados están de acuerdo en que la gran baza que tiene a su favor es el aprovechamiento máximo que se obtiene tanto de los conocimientos de sus empleados, comerciales y demás personas involucradas, como de su experiencia.
El motivo de que no exista ninguna definición clara y detallada de Trabajo en Grupo es debido a que en dicho concepto convergen elemento tecnológicos que hasta hoy en día eran totalmente independientes: mensajería electrónica, bases de datos compartidas, herramientas de automatización del flujo de trabajo, etc. e hecho cada uno de estos elementos por separado, bien podrían valer para definir el Trabajo en Grupo, el problema está en que dependiendo de las prioridades de cada individuo, una definición se adaptará más que otra a sus propósitos: la tecnología de comunicaciones verá en la mensajería electrónica su base principal y los distribuidores de aplicaciones de trabajo compartido, considerarán las bases de datos y la conferencia electrónica como piedra angular de esta nueva categoría de aplicación informática.
La característica más destacada de las aplicaciones de Trabajo en Grupo es que permiten a las personas trabajar juntas de forma más rápida, eficaz y productiva. Según esto y con lo ya visto, podemos plantear este nuevo concepto como una interacción dinámica entre tres importantes elementos:
Esta nueva plataforma de integración debe abarcar todas las necesidades presentes y futuras que se puedan plantear en un trabajo desarrollado en grupo, esto es:
Las principales características del GroupWare son:
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Presentamos a continuación un glosario de términos que no pretende ser un diccionario. En vez de darle una estructura alfabética, se ha preferido una organización a nivel de conocimientos; así el lector encontrará en su lectura lineal, la explicación a muchos de los términos que aparecen en este y otros textos relacionados con Intranets.
Cliente: cualquier estación de trabajo de una Intranet que solicita servicios a un servidor de cualquier naturaleza.
Estación de trabajo: cualquier ordenador conectado a la red. Antiguamente sólo se llamaba estación de trabajo a los ordenadores más potentes, en la actualidad no es así. Evidentemente todas las estaciones de trabajo deben incorporar su tarjeta de red; esto no impide que la estación pueda trabajar de forma independiente y utilizar los servicios de la Intranet cuando le sea necesario.
Nodo: cualquier estación de trabajo, terminal, ordenador personal, impresora o cualquier otro dispositivo conectado a la Intranet. Por lo tanto, este término engloba al anterior. Los dispositivos pueden conectarse a la Intranet a través de un ordenador, o bien directamente si éstos son capaces de soportar una tarjeta de red.
Servidor: se trata de una estación de trabajo que gestiona algún tipo de dispositivo de la Intranet, como pueden ser impresoras, faxes, modems, discos duros, etc., dando servicio al resto de las estaciones, no siendo necesario que dichos dispositivos estén conectados de forma directa a esta estación. Por tanto, se puede hablar de servidor de impresión, servidor de comunicaciones, servidor de ficheros, etc. Estos servidores pueden ser dedicados, cuando no pueden utilizarse para otra cosa, o no dedicados, cuando funcionan como un ordenador más de la Intranet, además de prestar servicios como servidor de algún elemento.
Medio de transmisión: se trata de cualquier medio físico, incluso el aire (como por ejemplo en las comunicaciones inalámbricas o por radio), que pueda transportar información en forma de señales electromagnéticas. El medio de transmisión es el soporte de toda la Intranet: si no tenemos medio de transmisión, no tenemos Intranet. Existen diferentes medios de transmisión: cable coaxial, fibra óptica, par trenzado, microondas, ondas de radio, infrarrojos, láser, etc. La elección del medio de transmisión para una red no se hace de forma aleatoria; existen un serie de factores que lo determinan: la velocidad que queramos en la red, la arquitectura, el ruido e interferencias que va a tener que soportar, la distancia, etc.
Método de acceso al medio: una vez que se tiene seleccionado el medio de transmisión que se va a utilizar para implementar la red, se debe elegir el método que los diferentes nodos de la red van a emplear para acceder a dicho medio. En un principio se podría obviar esta cuestión, pero si el lector se detiene un momento a pensar en el siguiente ejemplo, se dará cuenta de la necesidad de esta política. El ejemplo es el siguiente: Imagine, que tiene dos ordenadores de su Intranet que quieren utilizar la red para enviar información en un instante determinado. Si los dos ordenadores colocan en el medio físico, sin más, la información, puede ser que ambos paquetes de información “choquen” y de deterioren, no llegando ninguno de ellos a su destino. Obviamente, cuando varios dispositivos están compartiendo un medio común, es necesaria la implantación de una política de uso de dicho medio: se trata de un método de acceso al medio. Se podrían citar como medios más comunes el paso de testigo, acceso múltiple por detección de portadora con y sin detección de colisiones, polling, contención simple, etc. En cada topología de red se utiliza el más conveniente de estos métodos; por ejemplo, cuando se tiene una red en anillo, el método de acceso al medio utilizado es el paso de testigo, mientras que si tenemos una topología en bus, los métodos de contención son lo más adecuados. Los métodos de control de acceso al medio se encuentran dentro del nivel de enlace de la torre OSI, por lo que en realidad pueden entenderse como protocolos de red.
Protocolos de red: ya se ha establecido cómo van a acceder los diferentes nodos a la red y ahora es necesario especificar cómo van a comunicarse entre sí. Los protocolos de red definen las diferentes reglas y normas que rigen el intercambio de información entre nodos de la red. Los protocolos establecen reglas a muchos niveles: desde cómo acceder al medio, hasta cómo encaminar información desde origen hasta su destino, pasando por la descripción de las normas de funcionamiento de todos y cada uno de los niveles del modelo OSI de la ISO. Por citar algunos ejemplos de protocolos, nombraremos varios: TCP (protocolo de control de transmisión), IP (protocolo Internet), FTP (protocolo para transferencia de ficheros), X.25, etc.
ISO (International Organization for Standardization): Se trata de una organización reconocida mundialmente de normalización. Su objetivo es el de promover y desarrollar normas para el intercambio internacional. Establece normas de estandarización en muchísimos campos, estableciendo modelos a seguir para todos y cada uno de ellos. Abarca campos tan dispares como el diámetro de algunos tipos de conectores, el paso de rosca de tornillos, el grosor de un modelo concreto de cable, etc. En cuanto al campo de las comunicaciones, la ISO ha desarrollado un modelo, al que llamó OSI. Sus normas fomentan los entornos abiertos de conexión de red, que permiten a sistemas de diferentes casas comerciales comunicarse entre sí mediante el uso de protocolos.
OSI (Open System Interconnection): se trata de un modelo elaborado por la ISO que define los protocolos de comunicación en siete niveles diferentes. Estos niveles son los siguientes: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace y físico. Cada nivel se encarga de una parte en el proceso de transmisión (en el proceso de elaboración de la información a transmitir), apoyándose en los servicios que le ofrece el nivel inferior y dando servicios a niveles superiores.
Cada nivel tiene funciones muy definidas, que se interrelacionan con las funciones de niveles contiguos. Los niveles inferiores definen el medio físico, conectores y componentes que proporcionan comunicaciones de red, mientras que los niveles superiores definen cómo acceden las aplicaciones a los servicios de comunicación.
Paquete: un paquete es básicamente el conjunto de información a transmitir entre dos nodos. Cuando una aplicación quiera enviar información a otra aplicación de otro nodo, lo que hace es empaquetar dicha información, añadiendo datos de control como la dirección de la máquina que envía la información (dirección origen) y la dirección de la máquina a la que va destinada la información (dirección destino). Por tanto, cuando se habla de empaquetamiento, se hace referencia al proceso de guardar dentro de un paquete la información que se quiere transmitir.
Dirección: todos los nodos de la Intranet deben tener una dirección que los identifique dentro de la Intranet de forma única, al igual que todos tenemos una dirección postal para poder recibir correo. La dirección de un nodo depende del protocolo IP (de la familia de protocolos TCP/IP) y en general codifican la Intranet (recordamos que podemos interconectar distintas Intranets) y también codifican el nodo dentro de la Intranet. El número asignado a cada una de estas partes depende del tipo de Intranet que tengamos.
Ahora ya estamos en condiciones de entender cosas como “direccionamiento IP” (no es más que enviar un paquete a otro nodo utilizando para ello direcciones con el formato que el protocolo IP impone).
TCP/IP: se ha puesto muy de moda hablar de TCP/IP, ¿pero qué es TCP/IP? TCP/IP son dos protocolos de comunicaciónes: el protocolo TCP (Protocolo de control de transmisión) que se establece a nivel de transporte del modelo OSI y el protocolo IP (Internet Protocolo), que pertenece al nivel de red. En realidad, cuando se utiliza el término TCP/IP se hace referencia a una familia muy amplia de protocolos representada por ambos. Estos protocolos son lo que utiliza Internet para la interconexión de nodos. Sobre ellos se establecen otros protocolos a niveles superiores hasta llegar al nivel de aplicación (el más cercano al usuario), en el que se encuentran protocolos tan conocidos como FTP (Protocolo para transferencia de ficheros) y que todo aquel que se haya conectado vía TCP/IP a otro nodo habrá utilizado para poder traerse ficheros.
Interconexión de Intranets: a veces se plantea la necesidad de interconectar dos o más Intranets, por ejemplo por necesidades de compartir recursos; y otras veces se necesita la división en dos subIntranets de una Intranet para mejorar el rendimiento de ésta, por ejemplo. En ambos casos es necesaria la presencia de un dispositivo, que puede ser un hubs, un bridges, un routers, etc. Cada uno de estos dispositivos está diseñado para interconectar Intranets; la diferencia estriba en el nivel en el que es necesario interconectarlas: no es lo mismo interconectar dos Intranets con la misma arquitectura que dos Intranets de arquitecturas diferentes y con diferentes protocolos.
Hubs (concentradores): dispositivo que centraliza la conexión de los cables procedentes de la estaciones de trabajo. Existen dos tipos de concentradores: pasivos y activos. Los concentradores pasivos son simplemente cajas que disponen de unos puertos a los que se conectan las estaciones de trabajo dentro de una configuración en forma de estrella. Únicamente se trata de un cuadro de uniones.
Un concentrador activo es un concentrador que dispone de más puertos que un concentrador pasivo para la conexión de estaciones y que realiza más tareas, como puede ser la de amplificación de la señal recibida antes de su retransmisión. A veces se utilizan para estructurar la topología de una Intranet, permitiendo mayor flexibilidad en la modificación de ésta.
Bridges (puentes): nos permiten dos cosas: primero, conectar dos o más Intranets entre sí, aun teniendo diferentes topologías, pero asumiendo que utilizan el mismo protocolo de red, y segundo, segmentar una Intranet en otras menores. Los puentes trabajan en el nivel de enlace del modelo OSI de la ISO. Algunos de los motivos que nos pueden inducir a instalar un puente son ampliar la extensión de una Intranet y/o el número de nodos que la componen; reducir el cuello de botella del tráfico causado por un número excesivo de nodos unidos o unir Intranets de topologías similares como bus y anillo. Los puentes se pueden crear incorporando dos tarjetas de red (una de cada una de las Intranets a interconectar) dentro del mismo servidor (conectado obviamente a ambas redes), siempre que el sistema operativo de red de dicho servidor sea capaz de gestionarlo. Existe dos tipos de puentes: locales y remotos. Los puentes locales sirven para segmentar una Intranet y para interconectar Intranets que se encuentren en un espacio físico pequeño, mientras que los puentes remotos sirven para interconectar redes lejanas.
Routers (encaminadores): se trata de dispositivos que interconectan Intranets a nivel de red del modelo OSI de la ISO. Realizan funciones de control de tráfico y encaminamiento de paquetes por el camino más eficiente en cada momento. La diferencia fundamental con los bridges es que éstos no son capaces de realizar tareas de encaminamiento en tiempo real, es decir, una vez tienen asignado un camino entre un nodo origen y uno destino siempre lo utilizan, aunque esté saturado de tráfico, mientras que los routers son capaces de modificar el camino establecido entre dos nodos dependiendo del tráfico de la red y otros factores.
Gateways (pasarelas): se trata de ordenadores que trabajan a nivel de aplicación del modelo OSI de la ISO. Es el más potente de todos los dispositivos de interconexión de Intranets. Nos permiten interconectar Intranets de diferentes arquitecturas; es decir, de diferentes topologías y protocolos; no sólo realiza funciones de encaminamiento como los routers, sino que también realiza conversiones de protocolos, modificando el empaquetamiento de la información para adaptarla a cada Intranet.
CONCLUSIONES
Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticos. Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN más difundida, Ethernet, utiliza un mecanismo conocido como CSMA/CD. Esto significa que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más tarde. Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/s, lo suficientemente rápido para hacer inapreciable la distancia entre los diversos equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino.
Hay tipologías muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes protocolos de acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la característica de poseer un alcance limitado (normalmente abarcan un edificio) y de tener una velocidad suficiente para que la red de conexión resulte invisible para los equipos que la utilizan.
Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas también proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas. Hay paquetes de software de gestión para controlar la configuración de los equipos en la LAN, la administración de los usuarios y el control de los recursos de la red.
Durante las últimas décadas el desarrollo de las computadoras han venido evolucionando de manera muy rápida, a tal punto que se han venido creado nuevas formas de comunicación, que cada vez son más aceptadas por el mundo actual.
En este trabajo se pudo obtener información sobre los Cables par Trenzado, de las diferentes formas de Redes, de los MODEM, entre otros aspectos que en la actualidad son muy utilizados no tan solo en el medio de las computadoras sino en el mundo de las telecomunicaciones que de una forma u otra a facilitado nuestras formas de vida solamente en el aspecto profesional; facilitándonos nuestros trabajos, sino en el aspecto cultural , ya que gracias a estos podemos enriquecer nuestra cultura permitiéndonos evolucionar cada vez mas.
Además de permitir la comunicación no solo desde un mismo salón sino alrededor del mundo, es decir, que no es estrictamente necesario tener dos o mas computadoras cercas para comunicarse y acceder a la información que estas posean estas pueden estar en punto distantes el uno del otro y se tiene la misma comunicación y la accesibilidad a la información deseada.
ANEXOS
Las siguientes gráficas ilustran la cantidad de uso y ancho de banda de manera estaística para la pagina https://intranet.fotocopiadoras.us, la cual corresponden a la empresa para la cual laboro como administrador del sistema.
A continuación se mostrarán las estadísticas correspondientes al mes de mayo, las estadisticas son tomadas a traves de Webalizer y de MRTG, los cuales son paquetes para analisis estadisticos.
Grafica generada por un sniffer instalado dentro de la red de la empresa, el cual analiza el trafico entrante y saliente de 1 día.
APLICACIONES DE LAS REDES
En la actualidad existen numerosos ejemplos que permiten identificar la aplicación de redes, tal puede ser el caso de una compañía que posee una cantidad notable de computadoras en funcionamiento en cada localidad para llevar el control de los inventarios, cada una de estas computadoras puede estar trabajando aislada de las otras, pero en un momento dado la gerencia de dicha empresa decidió conectarlas en red para poder extraer y correlacionar información de toda la compañía, esto con la finalidad de poder compartir los recursos, hacer que todos los programas, el equipo y especialmente los datos estén disponibles para cualquier empleado de la empresa en cualquier momento por medio de la red, sin importar la localidad física de los recursos y de los usuarios.
El uso de la tecnología de las redes de comunicación nos brinda la posibilidad de mantenernos en línea con todas las demás personas y/o sucursales que tengamos nosotros o nuestra empresa.
La posibilidad de brindarnos diferentes tipos de servicios y utilidades como son el Internet, las bases de datos, las impresoras, completamente interconectadas entre si y para el uso generalizado de todos las personas.
Una de las grandes desventajas que tienen las redes de comunicación es la inseguridad que se presenta n en ellas ya que muchas personas con poca experiencia en el ámbito de sistemas causan orificios dentro de las redes, lo cual es muy utilizado por los espías informáticos para obtener información confidencial, pero esto debe ser superado y prevenido por el administrador del sistema.
Otra de las ventajas que tienes es la capacidad de acortar distancias y de disminuir costos debido a que con una sola conexión a la red de redes (INTERNET) es posible realizar cualquier clase de proceso, mensajeria, telefonía, conexionamiento, en un menor tiempo y de manera eficaz lo cual se representa en dinero y eficacia para la empresa.
En estos momentos a futuro a nivel local empresa me encuentro desarrollando el proyecto de implementación de VoIP (Voz sobre IP) para realizar la intercomunicación de las oficinas que se encuentran en las diferentes ciudades y países, teniendo como posibilidad tener una central telefónica IP basada en Linux, lo cual funcionaria como una extensión para cada país logrando así un ahorro del 100%.
A nivel nacional se encuentra en auge por parte de las empresas de telecomunicaciones locales ETB, EPM, Orbitel, la implementación de la telefonía IP en todos hogares, ya que es mucho más rentable para ellos y para los clientes, de igual manera el acceso a Internet DSL a todos los hogares, pero este es un proceso que lleva hasta el momento 2 años.
SI Yo tengo una página de cobertura similar al ejemplo de la página 89 o 90 del Suplemento. SI Yo incluí una tabla de contenidos con la página correspondiente para cada componente. SI Yo incluí un abstracto del documento (exclusivamente para la Tesis). _ SI Yo seguí el contorno propuesto en la página 91 o 97 del Suplemento con todos los títulos o casi. SI Yo usé referencias a través de todo el documento según el requisito de la página 92 del Suplemento. _ SI Mis referencias están en orden alfabético al final según el requisito de la página 92 del Suplemento. _ SI Cada referencia que mencioné en el texto se encuentra en mi lista o viceversa SI Yo utilicé una ilustración clara y con detalles para defender mi punto de vista. SI Yo utilicé al final apéndices con gráficas y otros tipos de documentos de soporte. SI Yo utilicé varias tablas y estadísticas para aclarar mis ideas más científicamente. SI Yo tengo por lo menos 50 páginas de texto (15 en ciertos casos) salvo si me pidieron lo contrario. SI Cada sección de mi documento sigue una cierta lógica (1,2,3…) SI Yo no utilicé caracteres extravagantes, dibujos o decoraciones. _ SI Yo utilicé un lenguaje sencillo, claro y accesible para todos. SI Yo utilicé Microsoft Word ( u otro programa similar) para chequear y eliminar errores de ortografía. SI Yo utilicé Microsoft Word / u otro programa similar) para chequear y eliminar errores de gramática. SI Yo no violé ninguna ley de propiedad literaria al copiar materiales que pertenecen a otra gente. SI Yo afirmo por este medio que lo que estoy sometiendo es totalmente mi obra propia.
Camilo Alberto Másmela Nieto
Firma del Estudiante
26 Mayo de 2006
Fecha
"GRANDES EDUCADORES HAN SABIDO SIEMPRE QUE EL APRENDIZAJE NO ES ALGO QUE ESTÁ LIMITADO AL SALÓN DE CLASES O QUE FORZOSAMENTE DEBE SER EMPRENDIDO BAJO LA SUPERVISIÓN DE LOS MAESTROS."
BILL GATES
"EXISTIR NO SIGNIFICA ACEPTAR LO QUE UNO ES; SIGNIFICA CREAR OTRO YO QUE NO EXISTE."
J. CHATEAU
