Se entiende por red al conjunto interconectado de ordenadores autónomos.
Se dice que dos ordenadores están interconectados, si éstos
son capaces de intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a
través de un hilo de cobre, también puede hacerse mediante el uso de láser,
microondas y satélites de comunicación.
TOPOLOGIAS DE RED
La topología de red se define como el mapa físico o lógico
de una red para intercambiar datos. En otras palabras, es la forma en que está
diseñada la red, sea en el plano físico o lógico.
El
concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos
interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a
sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos
refiramos.
TOPOLOGIA BUS:
En cuanto a redes consta de un cable largo al cual se le van
conectando las computadoras. Esto es parte también de la tecnología informática
que se ha ido desarrollando en el mundo actual.
VENTAJAS;
● Es muy sencillo el trabajo que hay que hacer para agregar
una computadora a la red.
● Si algo se daña, o si una computadora se desconecta, esa
falla es muy barata y fácil de arreglar.
● Es muy barato realizar todo el conexionado de la red ya
que los elementos a emplear no son costosos.
● Los cables de Internet y de electricidad pueden ir juntos
en esta topología.
DESVENTAJAS:
● Si un usuario desconecta su computadora de la red, o hay
alguna falla en la misma como una rotura de cable, la red deja de funcionar.
● Las computadoras de la red no regeneran la señal sino que
se transmite o es generada por el cable y ambas resistencias en los extremos.
● En esta topología el mantenimiento a través del tiempo que
hay que hacer es muy alto (teniendo en cuenta el esfuerzo de lo que requiere la
mano de obra).
● La velocidad en esta conexión de red es muy
baja.
TOPOLOGIA ESTRELLA;
Es
una de las más recientes o la que se usa más en la actualidad.
En las primeras
topologías de estrella el HUB tenía entradas
coaxial, no RJ45. En el pasado, se
usaba el HUB en vez del
SWITCH.
VENTAJAS:
● A comparación de las topologías Bus y Anillo, si una
computadora se daña el cable se rompe, las otras computadoras conectadas a la
red siguen funcionando.
● Agregar una computadora a la red es muy fácil ya que lo
único que hay que hacer es conectarla al HUB o SWITCH.
● Tiene una mejor organización ya que al HUB o SWITCH se lo
puede colocar en el centro de un lugar físico y a ese dispositivo conectar
todas las computadoras deseadas.
DESVENTAJAS:
● No es tan económica a comparación de la topología Bus o
Anillo porque es necesario más cable para realizar el conexionado.
● Si el HUB o SWITCH deja de funcionar, ninguna de las
computadoras tendrá conexión a la red.
● El número de computadoras conectadas a la red depende de
las limitaciones del HUB o SWITCH.
TOPOLOGIA ANILLO:
Una red en estrella es una red de computadoras donde las
estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones
se hacen necesariamente a través de ese punto (conmutador, repetidor o
concentrador). Los dispositivos no están directamente conectados entre sí,
además de que no se permite tanto tráfico de información.
Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un
nodo central “activo” que normalmente tiene los medios para prevenir problemas
relacionados con el eco.
VENTAJAS:
.- Posee un sistema que permite agregar nuevos equipos
fácilmente.
.- Reconfiguración rápida.
.- Fácil de prevenir daños y/o conflictos.
.- Centralización de la red.
.- Simple de conectar.
DESVENTAJAS:
.- Si el hub
(repetidor) o switch central falla, toda la red deja de transmitir.
.- Es costosa, ya que requiere más cables que las topologías
en bus o anillo.
.- El cable viaja por separado del concentrador a cada
computadora.
TOPOLOGIA ARBOL:
La red en árbol es una topología de red en la que los nodos
están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, es parecida a
una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo
central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por
un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.
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.
La topología en árbol puede verse como una combinación de
varias topologías en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son
similares a la de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión,
pues la información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta
topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella),
a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del
árbol.
VENTAJAS:
.- Cableado punto a punto para segmentos individuales.
.- Soportado por multitud de vendedores de software y de
hardware.
.- Facilidad de resolución de problemas.
DESVENTAJAS:
.- Se requiere mucho cable.
.- 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.
TOPOLOGIA MALLA:
La topología de red malla es una topología de red en la que
cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar
los mensajes de un nodo a otro por distintos 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:
.- Es posible llevar los mensajes de un
nodo a otro por diferentes caminos.
.- No puede existir absolutamente
ninguna interrupción en las comunicaciones.
.- Cada servidor tiene sus propias
comunicaciones con todos los demás servidores.
.- Si falla un cable el otro se hará
cargo del tráfico.
.- No requiere un nodo o servidor
central lo que reduce el mantenimiento.
.- Si un nodo desaparece o falla no
afecta en absoluto a los demás nodos.
.- Si desaparece no afecta tanto a los
nodos de redes.
DESVENTAJAS:
· El costo de la red puede aumentar en los casos en los que se implemente de forma alámbrica, la topología de red y las características de la misma implican el uso de más recursos.
· En el caso de implementar una red en malla para atención de emergencias en ciudades con densidad poblacional de más de 5000 habitantes por kilómetro cuadrado, la disponibilidad del ancho de banda puede verse afectada por la cantidad de usuarios que hacen uso de la red simultáneamente; para entregar un ancho de banda que garantice la tasa de datos en demanda y, que en particular, garantice las comunicaciones entre organismos de rescate, es necesario instalar más puntos de acceso, por tanto, se incrementan los costos de implementación y puesta en marcha.
TOPOLOGIA DOBLE ANILLO:
La topología de anillo doble es
igual a la topología de anillo, con la diferencia de que hay un segundo anillo
redundante que conecta los mismos dispositivos.
En otras palabras, para incrementar
la fiabilidad y flexibilidad de la red, cada dispositivo de red forma parte de
dos topologías de anillo independiente.
La topología de anillo doble actúa
como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa solamente uno
por.
VENTAJAS:
.- Redundancia (tolerancia frente a
fallos).
DESVENTAJAS:
Coste, ya que al ser doble se
duplica la infraestructura necesaria.
TOPOLOGIA MIXTA:
Se combinan dos o más topologías para formar
un diseño de red completo. Raras veces, se diseñan las redes utilizando un solo
tipo de topología. Por ejemplo, es posible que desee combinar una topología en
estrella con una topología de bus para beneficiarse de las ventajas de ambas.
VENTAJAS:
.- Combina las ventajas de las que
disponen otras redes.
DESVENTAJAS:
.- Puede ser difícil de configurar,
dependiendo de la complejidad de las redes a combinar.
TIPOS DE RED
TIPO DE RED WAN:
Las redes WAN pueden ser desarrolladas
por una empresa o una organización para un uso privado, o incluso por un
proveedor de Internet (ISP, Internet Service Provider) para brindar
conectividad a todos sus clientes.
TIPO DE RED LAN:
LAN significa Red de área local. Es
un grupo de equipos que pertenecen a la misma organización y están conectados
dentro de un área geográfica pequeña a través de una red, generalmente con la
misma tecnología (la más utilizada es Ethernet).
Una red de área local es una red en
su versión más simple. La velocidad de transferencia de datos en una red de
área local puede alcanzar hasta 10 Mbps (por ejemplo, en una red Ethernet) y 1
Gbps (por ejemplo, en FDDI o Gigabit Ethernet). Una red de área local puede
contener 100, o incluso 1000, usuarios.
TIPO DE RED MAN:
MAN es la sigla de Metropolitan Area
Network, que puede traducirse como Red de Área Metropolitana. Una red MAN es
aquella que, a través de una conexión de alta velocidad, ofrece cobertura en
una zona geográfica extensa (como una ciudad o un municipio).
Con una red MAN es posible compartir
e intercambiar todo tipo de datos (texto, vídeos, audio, etc.) mediante fibra
óptica o cable de par trenzado. Este tipo de red supone una evolución de las
redes LAN (Local Area Network o Red de Área Local), ya que favorece la
interconexión en una región más amplia, cubriendo una mayor superficie. Por
otro lado se encuentra la red WAN (Wide Area Network o Red de Área Amplia), que
permite la interconexión de países y continentes.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS
Los medios guiados son aquellos que,
dan la conducción de las señales enviadas desde un dispositivo a otro por medio
de cables como lo son: Cable Coaxial, Par Trenzado y Fibra Óptica.
CABLE COAXIAL:
Este cable transporta señales de
alta frecuencia, más que el cable Par Trenzado. Gracias a su diseño constituido
por un hilo interno, recubierto con una malla metálica conductora exterior y
este a su vez igual al hilo central, recubierta con metal aislante y este
también recubierto de un plástico.
CABLE PAR TRENZADO:
Está formado por dos conductores por lo general de cobre y
cada uno con su aislante de las cuales uno es el que envía la señal de receptor
y el otro es tierra. El trenzado se utiliza para bloquear la interferencia
producida por el exterior, el trenzado por unidad de longitud determina la
calidad de transmisión. IBM implementa un cable blindado, que recorre el
trenzado aumentando la calidad de señal enviada a través de él.
La asociación de industrias electrónicas (EIA) desarrolló
estándares para graduar los cables de Par Trenzado en siete categorías. Los
tipos se estiman según la calidad del cable siendo 1 la menor y 7 el más alto.
Estas categorías están determinadas por sus características y velocidad de
datos y su uso.
FIBRA OPTICA:
La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado
habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consistente en un hilo
muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se
envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz
queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un
ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función
de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS
Son aquellos que no confinan las señales mediante ningún
tipo de cable; Estas señales se propagan libremente a través del medio, entre
los más importantes se encuentran el aire y el vacío.
Cómo funciona:
Tanto la transmisión como la recepción de información se
lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia
energía electromagnética en el medio y en el momento de la recepción la antena
capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser
direccional y omnidireccional. no guiadas puede ser direccional y
omnidireccional.
TRANSMISIÓN DIRECCIONAL:
La energía emitida se concentra en un haz, para lo cual se
requiere que la antena receptora y transmisora estén alineadas. Cuanto mayor
sea la frecuencia de transmisión, es más factible confinar la energía en una
dirección.
TRANSMISIÓN OMNIDIRECCIONAL:
La antena transmisora emite en todas las direcciones
espaciales y la receptora recibe igualmente en toda dirección.
MICROONDAS:
Son un tipo de onda electromagnética situada en el intervalo
del milímetro al metro y cuya propagación puede efectuarse por el interior de
tubos metálicos.
CARACTERÍSTICAS:
.- Ancho de banda: entre 300 a 3.000 MHz.
.- Algunos canales de
banda superior, entre 3´5 GHz y 26 GHz.
.- Es usado como
enlace entre una empresa y un centro que funcione como centro de conmutación
del operador, o como un enlace entre redes LAN.
.- Para la
comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas.
.- Estas deben estar
alineadas o tener visión directa entre ellas.
.- Entre mayor sea la
altura mayor el alcance.
.- Perdidas de datos,
interferencias.
.- Sensible a las condiciones atmosféricas.
MICROONDAS TERRESTRES:
Radioenlace que provee conectividad entre dos sitios en
línea. Se usa un equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1
GHz.
La forma de onda emitida puede ser analógica
(convencionalmente en FM) o digital.
CARACTERÍSTICAS:
.-Frecuencia utilizadas entre los 12 GHz, 18 y 23 GHz.
.- Conectan dos localidades entre 1 y 15 millas de distancia.
.- El equipo de microondas que opera entre 2 y 6 GHz puede transmitir a distancias entre 20 y 30 millas.
Bluetooth:
• Se utiliza
principalmente en un gran número de productos como teléfonos, impresoras,
módems y auriculares.
• Su uso es adecuado
cuando puede haber dos o más dispositivos en un área reducida sin grandes
necesidades de ancho de banda.
• Su uso más común
está integrado en teléfonos y PDA bien sea por medio de unos auriculares
Bluetooth o en transferencia de ficheros.
• Tiene la ventaja de
simplificar el descubrimiento y configuración de los dispositivos, ya que éstos
pueden indicar a otros los servicios que ofrecen, lo que redunda en la
accesibilidad de los mismos sin un control explícito de direcciones de red,
permisos y otros aspectos típicos de redes tradicionales.
• Rede inalámbrica
de área personal (WPAN).
• Posibilita la
transmisión de voz y datos entre dispositivos.
• Utiliza un enlace
por radiofrecuencia en la bandas ISM de los 2,4 GHz.
.- Facilitar las
comunicaciones entre equipos móviles y
fijos.
.- Elimina cables y
conectores.
.- Ofrece la
posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas.
.- Facilitar la
sincronización de datos entre equipos personales.
WI-FI:
Es un sistema de envió de datos sobre redes de computadores
que utilizan ondas de radio en lugar de cables, este sistema está presente en:
• Ordenadores Personales.
• Consolas de videojuegos.
• Smartphone.
• Reproductores de audio digital.
MODELO OSI
Fue desarrollado en 1980 por la ISO,una federación global de
organizaciones que representa aproximadamente a 130 países. El núcleo de este
estándar es el modelo de referencia OSI, una normativa formada por siete capas
que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar
de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.
Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos
protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles donde las capas no
están tan desmarcadas y la correspondencia con los niveles no era tan clara
puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo se usa en la enseñanza
como una manera de mostrar cómo puede estructurarse una "pila" de protocolos
de comunicaciones.
El modelo especifica el protocolo que debe usarse en cada
capa, y suele hablarse de modelo de referencia ya que se usa como una gran
herramienta para la enseñanza de comunicación de redes.
Se trata de una normativa estandarizada útil debido a la
existencia de muchas tecnologías, fabricantes y compañías dentro del mundo de
las comunicaciones, y al estar en continua expansión, se tuvo que crear un
método para que todos pudieran entenderse de algún modo, incluso cuando las
tecnologías no coincidieran. De este modo, no importa la localización
geográfica o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe atenerse a unas normas
mínimas para poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando hablamos
de la red de redes, es decir, Internet.
Este modelo está dividido en siete (7) capas o niveles:
1.- Nivel físico.
2.- Nivel de enlace de datos.
3.- Nivel de transporte.
4.- Nivel de sesión.
5.- Capa de sesión.
6.- Nivel de presentación.
7.- Nivel de aplicación.
MODELO TC/IP
El modelo TCP/IP es una descripción de protocolos de red
desarrollado por Vinton Cerf y Robert E. Kahn, en la década de 1970. Fue
implantado en la red ARPANET, la primera red de área amplia (WAN), desarrollada
por encargo de DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos,
y predecesora de Internet.
El modelo TCP/IP describe un conjunto de guías generales de
diseño e implementación de protocolos de red específicos para permitir que un
equipo pueda comunicarse en una red. TCP/IP provee conectividad de extremo a
extremo especificando como los datos deberían ser formateados, direccionados,
transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario.
El modelo TCP/IP y los
protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force
(IETF).
Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos
equipos, se deben llevar a cabo muchos procedimientos separados. El resultado
es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o
niveles resulta más sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el
software modular de comunicaciones.
Las capas están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre
su predecesora. El número de capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones
son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la misión de
cada capa es proveer servicios a las capas superiores haciéndoles transparentes
el modo en que esos servicios se llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe
ocuparse exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior, a quien solicita
servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve resultados.