1.1Concepto de
red, su origen
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. Este término
también engloba aquellos medios técnicos que permiten compartir la información.
La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir
los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la
disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los
datos y reducir el coste general de estas acciones.
Comienzo de la década de los 40 (época de los computadores de tarjetas
perforadas) surge la idea de conectar dos maquinas para compartir funciones.
Década de los 70. implementación de redes tipo x.25 (Intercambio de paquetes de
datos entre nodos).
Década de los 80. Empresas privadas empiezan a implementar redes privadas
locales.
Ethernet, creada por IBM en esta misma década, fue la primera red de uso
comercial, pero se limitaba al uso militar.
En la década de los 90 surge el boom de los computadores personales y por ende
la necesidad de conectarse internamente entre ellos. Se crea Arpanet, red
interna creada por la secretaria de defensa de Estados Unidos y que se
convertiría en la Actual Internet.
1.2Clasificación de
redes
-Por tipo de conexión
-Por relación funcional
-Por topología
-Por la direccionalidad de los datos
-Por grado de autenticidad
-Por grado de difusión
-Por servicio o función
1.2.1Redes de
acuerdo a su Tecnología de interconexión
-Red de área
personal (PAN): red de ordenadores que se
encuentran cerca de una persona.
-Red de área local (LAN): red que se limita a
un área especial relativamente pequeña.
-Red de área de campus (CAN): red que se
conecta en un área como un campus universitario.
-Red de área metropolitana (MAN): red de
cobertura extensa.
-Red de área amplia (WAN): se extienden sobre
un área geográfica extensa.
-Red de área local virtual (VLAN): se
comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes por medio
de broadcast.
1.2.2 Redes De
acuerdo a su tipo de conexión
Medios guiados
-El
cable coaxial se utiliza para transportar señales eléctricas de alta frecuencia
que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de
llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o
blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes.
-El cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores
eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y
aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes.
-La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de
datos; 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.
Medios no guiados
-Red por
radio: Dentro del capítulo de Redes inalámbricas la Red por radio es aquella
que emplea la radiofrecuencia como medio de unión de las diversas estaciones de
la red.
Es un tipo de red muy actual, usada en distintas empresas dedicadas al soporte
de redes en situaciones difíciles para el establecimiento de cableado, como es
el caso de edificios antiguos no pensados para la ubicación de los diversos
equipos componentes de una Red de ordenadores.
-Red por infrarrojo: Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre
dos nodos, usando una serie de leds infrarrojos para ello. Se trata de
emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada
dispositivo necesita "ver" al otro para realizar la comunicación por
ello es escasa su utilización a gran escala.
-Red por microondas: Una red por microondas es un tipo de red inalámbrica que
utiliza microondas como medio de transmisión. El protocolo más frecuente es el
IEEE 802.11b y transmite a 2.4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits
por segundo). Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo
IEEE 802.11a
1.2.2.1 Redes Orientadas
Los
procesos de red orientados a conexión a menudo se denominan conmutados por
circuito. Estos procesos establecen en primer lugar una conexión con el
receptor y luego comienza la transferencia de datos. Todos los paquetes se
transportan de forma secuencial a través del mismo circuito físico, o más
comúnmente, a través del mismo circuito virtual. En los sistemas orientados a
conexión, se establece una conexión entre emisor y receptor antes de que se
transfieran los datos. Una red orientada a conexión es aquella en la que
inicialmente no existe conexión lógica entre los ETD y la red. Una red
orientada a conexión cuida bastante los datos del usuario.
1.2.2.2 Redes No orientadas
En este
tipo de redes cada paquete es ruteado por separado hacia la terminal destino,
esto indica que pueden llegar en desorden y es tarea de la capa de transporte ordenarlos para que formen el paquete original.
Este tipo de redes son llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre
al modo de transferencia de datos. En un sistema no orientado a conexión, no se
hace contacto con el destino antes de que se envíe el paquete. Una buena
analogía para un sistema de entrega no orientado a conexión es el sistema de
correos.
1.2.3 Redes De acuerdo a su relación
1.2.3.1 Redes De Igual a Igual
es
aquella red de computadoras en la que todos o algunos aspectos funcionan sin
clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como
iguales entre sí.
1.2.3.2 Cliente Servidor
es una
arquitectura que consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a
otro programa (el servidor) que le da respuesta.
1.3 Descripción del Modelo OSI
El modelo OSI
(open systems interconnection) fue creado por la ISO y se encarga de la
conexión entre sistemas abiertos, esto es, sistemas abiertos a la comunicación
con otros sistemas. Los principios en los que basó su creación son, una mayor
definición de las funciones de cada capa, evitar agrupar funciones diferentes
en la misma capa y una mayor simplificación en el funcionamiento del modelo en
general. Este modelo divide las
funciones de red en 7 capas diferenciadas.
1.3.1 Modelo de capas
1. Capa física: Es la que se encarga de
las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se
refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
2. Capa de enlace de datos: Esta capa se
ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso al
medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del
control del flujo. Como objetivo o tarea principal, la capa de enlace de datos
se encarga de tomar una transmisión de datos ” cruda ” y transformarla en una
abstracción libre de errores de transmisión para la capa de red.
3. Capa de red: El objetivo de la capa de
red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos
no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se
denominan encaminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés
routers y, en ocasiones enrutadores. Los routers trabajan en esta capa, aunque
pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la
función que se le asigne.
4. Capa de transporte: Capa encargada de
efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de
la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que
se esté utilizando.
5. Capa de sesión: Esta capa es la que se
encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores
que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el servicio
provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida
entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas
de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción.
6. Capa de presentación: El objetivo es
encargarse de la representación de la información, de manera que aunque
distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de
caracteres los datos lleguen de manera reconocible.
7. Capa de aplicación: Ofrece a las
aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y
define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos,
como correo electrónico, gestores de bases de datos y servidor de ficheros
(FTP), por UDP pueden viajar.
1.3.2 Proceso de encapsulado de datos
El
encapsulamiento rodea los datos con la información de protocolo necesaria antes
de que se una al tránsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se
desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados,
información final y otros tipos de información.
Las redes deben realizar los siguientes cinco pasos de conversión a fin de
encapsular los datos:
1. Crear los datos. Cuando un usuario envía un mensaje de correo electrónico,
sus caracteres alfanuméricos se convierten en datos que pueden recorrer la
internetwork.
2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo. Los datos
se empaquetan para ser transportados por la internetwork.
3. Agregar la dirección de red IP al encabezado. Los datos se colocan en un
paquete o datagrama que contiene un encabezado de paquete con las direcciones
lógicas de origen y de destino.
4. Agregar el encabezado y la información final de la capa de enlace de datos.
Cada dispositivo de la red debe poner el paquete dentro de una trama.
1.4 Topologías de redes
-Red en bus: se caracteriza por tener un único canal de
comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los
diferentes dispositivos.
-Red en anillo: cada estación está
conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera.
-Red en estrella: las estaciones están
conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de
hacer necesariamente a través de éste.
-Red en malla: cada nodo está conectado a
todos los otros.
-Red en árbol: los nodos están colocados
en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es
parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene
un nodo central.
-Red mixta: se da cualquier combinación
de las anteriores
TIPOS DE
SEÑALES ELÉCTRICAS
SEÑALES
ANALÓGICAS
Son por ende señales eléctricas de variación continua en intensidad o amplitud
en el tiempo. Hasta hace poco , la forma dominante de transmisión de señales de
radio y televisión ha sido analógica. La desventaja de este tipo de señal es
que el ambiente genera también señales del tipo analógico, conocidas como
ruido, que generalmente interfieren con las que acarrean información y crean
complicaciones resultando una señal de menor calidad.
SEÑALES DIGITALES
Las señales digitales adquieren uno de dos valores a través del tiempo. Su
comportamiento se puede equiparar al de un interruptor. La ventaja de este tipo
de transmisión es, primero, su inmunidad a las interferencias ya que al
digitalizar una señal se elimina el ruido producido por el medio ambiente,
produciendo una señal más pura y de mayor resolución y segundo, que puede
codificarse utilizando el sistema binario.
Webgrafia
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