RED DE COMPUTADORES

INTRODUCCION

Es un conjunto de equipos informáticos conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos para compartir información y recursos. Permiten compartir información, nos facilita la transmisión de información a distancia y a mayor velocidad con la confiabilidad y la disponibilidad de la información. Las primeras redes de computadoras fueron diseñadas para satisfacer los requisitos de aplicación del tipo transferencia de archivos, conexión a sistemas remotos, correo electrónico y servicios de noticias. Con el crecimiento y comercialización de Internet se han impuestos requisitos más exigentes .Las redes pueden ser privadas o públicas; privadas cuando pertenecen a una organización o persona en especial y publica cuando tiene más de un usuario. Las redes reciben su nombre de acuerdo a su topología, pueden ser LAN, PAN, WAN Y MAN.  

Gracias a estas nuevas tecnologías el ser humano tiene la facilidad de desempeñar su diario vivir con más facilidad y comodidad, pero aun así el hombre realiza más experimentos y nuevos inventos cada día.

FUNCIÓN PRINCIPAL DE UNA  RED DE COMPUTADORES

 Una red de computadores es aquella que posee más de dos computadores conectados entre sí por medios físicos o lógicos. Una red de computadores puede tener distintas estructuras de conexión de acuerdo a la necesidad del usuario. La función principal de una red es permitir el compartimiento de información entre los equipos conectados a ella, permitiendo así el buen desempeño ya sea de una oficina, de un colegio etc. 

     

LAS REDES Y SU EVOLUCION

 Las primeras redes solo se realizaban entre dos  computadores pero solo si estos tenían el mismo sistema operativo. En 1964 fue realizada la primera red de ordenadores  por la agencia DARPA para esto fue necesario enlazar equipos ubicados en lugares geográficos distantes y se uso como medio de transmisión la red telefónica y una tecnología que surgió en Europa llamada conmutación de paquetes. En 1969 surge la primer red experimental llamada ARPANET, en 1971 esta red la integraban 15 universidades  el  mit  y la  nasa,  un año mas adelante ya estaban conectados 40 sitios diferentes. Durante 1973 ARPANET  desborda las fronteras de los Estados Unidos estableciendo conexiones internacionales con la "University College of London" de Inglaterra y el "Royal Radar Establishment" de Noruega.

En la década del 70 DARPA desarrolla protocolos que permitan la transferencia de datos a mayor velocidad. En 1982 estos protocolos fueron adoptados como estándar para todos los computadores conectados a ARPANET. En la década de 1980 esta red de redes conocida como el internet fue creciendo y desarrollándose.

ESTRUCTURA DE UNA RED

Las redes tienen tres niveles de aplicaciones:

El Software de Aplicaciones: programas que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco).

El software de Red: programas que establecen protocolos para que los ordenadores se comuniquen entre sí. Dichos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes.

El Hardware de Red: formado por los componentes materiales que unen los ordenadores. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los ordenadores (típicamente cables o fibras ópticas) y el adaptador de red, que permite acceder al medio material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otros ordenadores.

Tipos de Redes

Redes exclusivas: aquellas que por motivo de seguridad, velocidad o ausencia de otro tipo de red, conectan dos o más puntos de forma exclusiva. Este tipo de red puede estructurarse en redes punto a punto o redes multipunto.

Redes privadas: aquellas que son gestionadas por personas particulares, empresa u organizaciones de índole privado, en este tipo de red solo tienen acceso los terminales de los propietarios.

Redes públicas: aquellas que pertenecen a organismos estatales y se encuentran abiertas a cualquier usuario que lo solicite mediante el correspondiente contrato.

Topologías de Red

Cuando se menciona la topología de redes, se hace referencia a la forma geométrica en que están distribuidos las estaciones de trabajo y los cables que las conectan. Su objetivo es buscar la forma más económica y eficaz de conexión para, al mismo tiempo, aumentar la fiabilidad del sistema, evitar los tiempos de espera en la transmisión, permitir un mejor control de la red y lograr de forma eficiente el aumento del número de las estaciones de trabajo.

Dentro de las topologías que existen, las más comunes son:

Las redes PAN (red de administración personal):son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: café Internet.

VELOCIDAD: 720 MBPS

Las redes LAN (Local Área Network, redes de área local):son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red. Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps. (su longitud aproximadamente es o – 10 kilómetros)

Características preponderantes:

¶  Los canales son propios de los usuarios o empresas.

¶  Los enlaces son líneas de alta velocidad.

¶  Las estaciones están cercas entre sí.

¶  Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información.

¶  La arquitectura permite compartir recursos. LANs muchas veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras están conectadas. Existen varias topologías posibles en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán más adelante.

VELOCIDAD: 10 Y 100 MBPS

Las redes MAN (Metropolitan Area Network, redes de área metropolitana): comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la resolución de conflictos en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB. DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están conectadas, cada bus tiene una cabecera y un fin. Cuando una computadora quiere transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el bus de arriba, caso contrario el de abajo. (  Su longitud aproximada esta entre 10 – 100 kilometros)

VELOCIDAD: 100 MBPS Y 1 GBPS

Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa): son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas, etc. Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos.

Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a mejores servicios, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes conectadas a ésta

VELOCIDAD: 15 MBPS  

Topologías más Comunes

Bus: Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como Local Talk pueden utilizar esta topología. El bus es pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después intenta retransmitir la información.

Ventajas: Esta topología es bien simple y fácil de arreglar Es relativamente más económica ya que requiere de menos cableado a diferencia de las otras topologías. La topología bus es especialmente cómoda para una red pequeña y temporera

Desventajas: La red linear Bus es conocida como una topología pasiva porque las computadoras no regeneran la señal. Esto hace la red vulnerable a la atenuación, ya que pierde señal a través de la distancia del cable.  Aunque se pueden utilizar repetidores para arreglar ese problema. Otras desventajas son que si se rompe el cable o uno de los usuarios decide desconectar su computadora de la red se rompe la línea. Esto quiere decir que no tan solo las computadoras del lado opuesto pierden comunicación, sino que entonces habría dos finales en el cable que no estarían terminados.



Anillo: Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la información que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa

Ventajas: Simplicidad en la arquitectura y facilidad de fluidez

Desventajas: Longitudes de canales .El canal usualmente se degradará a medida que la red crece. Difícil de diagnosticar y reparar los problemas

Estrella: Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos. La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita las colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red

Ventajas

• Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.
• Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.
• Fácil de prevenir daños o conflictos.
• Centralización de la red

Desventajas

• Si el nodo central falla, toda la red deja de transmitir.
• Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.
• El cable viaja por separado del hub a cada computadora

Árbol: Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha

Ventajas de Topología de Árbol

• El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.

• Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.

• Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.

• Cableado punto a punto para segmentos individuales.

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

Desventajas de Topología de Árbol

• 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.

• No tiene sentido único