MULTIPLEXORES

Los multiplexores son circuitos realmente importantes en el diseño de sistemas que requieran un cierto tráfico y comunicación entre distintos componentes y se necesite controlar en todo momento que componente es quien envía los datos.
En realidad se puede asimilar a un selector: por medio de unas entradas de control se selecciona la entrada que se desee reflejada en la salida.
Esto se consigue utilizando principalmente puertas XOR, de ahi su nombre multiple_xor.
En ejemplo se puede apreciar la constitución de un MUX (nombre por el que también se los conoce) de 4 entradas de datos, 2 entradas de control y 1 salida (aunque en ocasiones se encuentran tanto la salida como su negada).

Se encuentran todo tipo de modelos en el mercado con todo tipo de anchos de entradas (por ejemplo MUXs de 2 entradas de buses de 8 bits y 1 salida de 8 bits, con lo que se estaría conmutando entre 2 buses de 2 dispositivos de 8 bits).
Además de lo anterior, suele ser un hábito que exista también una entrada de Enable (habilitación general de integrado).

Concentradores (Hubs)

El término concentrador o hub describe la manera en que las conexiones de cableado de cada nodo de una red se centralizan y conectan en un único dispositivo. Se suele aplicar a concentradores Ethernet, TokenRing y FDDI (Fiber Distributed Data Interface) soportando módulos individuales que concentran múltiples tipos de funciones en un solo dispositivo. Normalmente los concentradores incluyen ranuras para aceptar varios módulos y un panel trasero común para funciones de encaminamiento, filtrado y conexión a diferentes medios de transmisión (por ejemplo Ethernet y TokenRing).

Los primeros hubs o de "primera generación" son cajas de cableado avanzadas que ofrecen un punto central de conexión conectado a varios puntos. Sus principales beneficios son la conversión de medio (por ejemplo de coaxial a fibra óptica), y algunas funciones de gestión bastante primitivas como particionamiento automático cuando se detecta un problema en un segmento determinado.

Los hubs inteligentes de "segunda generación" basan su potencial en las posibilidades de gestión ofrecidas por las topologías radiales (TokenRing y Ethernet). Tiene la capacidad de gestión, supervisión y control remoto, dando a los gestores de la red la oportunidad de ofrecer un período mayor de funcionamiento de la red gracias a la aceleración del diagnóstico y solución de problemas. Sin embargo tienen limitaciones cuando se intentan emplear como herramienta universal de configuración y gestión de arquitecturas complejas y heterogéneas.

Los nuevos hubs de "tercera generación" ofrecen proceso basado en arquitectura RISC (Reduced Instructions Set Computer) junto con múltiples placas de alta velocidad. Estas placas están formadas por varios buses independientes Ethernet, TokenRing, FDDI y de gestión, lo que elimina la saturación de tráfico de los actuales productos de segunda generación.

A un hub Ethernet se le denomina "repetidor multipuerta". El dispositivo repite simultáneamente la señal a múltiples cables conectados en cada uno de los puertos del hub. En el otro extremo de cada cable está un nodo de la red, por ejemplo un ordenador personal. Un hub Ethernet se convierte en un hub inteligente (smart hub) cuando puede soportar inteligencia añadida para realizar monitorización y funciones de control.

Los concentradores inteligentes (smart hub) permiten a los usuarios dividir la red en segmentos de fácil detección de errores a la vez que proporcionan una estructura de crecimiento ordenado de la red. La capacidad de gestión remota de los hubs inteligentes hace posible el diagnóstico remoto de un problema y aísla un punto con problemas del resto de la RAL, con lo que otros usuarios no se ven afectados.

El tipo de hub Ethernet más popular es el hub 10BaseT. En este sistema la señal llega a través de cables de par trenzado a una de las puertas, siendo regenerada eléctricamente y enviada a las demás salidas. Este elemento también se encarga de desconectar las salidas cuando se produce una situación de error.

A un hub TokenRing se le denomina Unidad de Acceso Multiestación (MAU, Multiestation Access Unit). Las MAUs se diferencian de los hubs Ethernet porque las primeras repiten la señal de datos únicamente a la siguiente estación en el anillo y no a todos los nodos conectados a ella como hace un hub Ethernet. Las MAUs pasivas no tienen inteligencia, son simplemente retransmisores. Las MAUs activas no sólo repiten la señal, además la amplifican y regeneran. Las MAUs inteligentes detectan errores y activan procedimientos para recuperarse de ellos.

Repetidores

El repetidor es un elemento que permite la conexión de dos tramos de red, teniendo como función principal regenerar eléctricamente la señal, para permitir alcanzar distancias mayores manteniendo el mismo nivel de la señal a lo largo de la red. De esta forma se puede extender, teóricamente, la longitud de la red hasta el infinito.

Un repetidor interconecta múltiples segmentos de red en el nivel físico del modelo de referencia OSI. Por esto sólo se pueden utilizar para unir dos redes que tengan los mismos protocolos de nivel físico.

Los repetidores no discriminan entre los paquetes generados en un segmento y los que son generados en otro segmento, por lo que los paquetes llegan a todos los nodos de la red. Debido a esto existen más riesgos de colisión y más posibilidades de congestión de la red.

Se pueden clasificar en dos tipos:

• Locales: cuando enlazan redes próximas.

• Remotos: cuando las redes están alejadas y se necesita un medio intermedio de comunicación.

En la siguiente figura se muestra un ejemplo de utilización de un repetidor.

Normalmente la utilización de repetidores está limitada por la distancia máxima de la red y el tamaño máximo de cada uno de los segmentos de red conectados. En las redes Ethernet, por problemas de gestión de tráfico en la red, no deben existir más de dos repetidores entre dos equipos terminales de datos, lo que limita la distancia máxima entre los nodos más lejanos de la red a 1.500 m. (enlazando con dos repetidores tres segmentos de máxima longitud, 500 m).

Ventajas:

• Incrementa la distancia cubierta por la RAL.

• Retransmite los datos sin retardos.

• Es transparente a los niveles superiores al físico.

Desventajas:

• Incrementa la carga en los segmentos que interconecta.

Los repetidores son utilizados para interconectar RALs que estén muy próximas, cuando se quiere una extensión física de la red. La tendencia actual es dotar de más inteligencia y flexibilidad a los repetidores, de tal forma que ofrezcan capacidad de gestión y soporte de múltiples medios físicos, como Ethernet sobre par trenzado (10BaseT), ThickEthernet (10Base5), ThinEthernet (10Base2), TokenRing, fibra óptica, etc.

Las líneas telefónicas fueron diseñadas para transportar la voz humana, no datos electrónicos de una computadora. Los módems fueron inventados para convertir las señales digitales de las computadoras a una forma que les permita viajar a través de las líneas telefónicas. Esos son los sonidos chillantes que se escuchan procedentes de un módem. Este del otro lado de la línea asimila y convierte los sonidos en información digital deducible por la computadora. A propósito, la palabra módem significa MOdulador DEModulador.

Comprar y usar un módem solía ser relativamente fácil. Hasta hace poco, casi todos los módems transferían datos a un ritmo de 2,400 Bps (bits por segundo). Hoy, los módems no sólo son más veloces, sino que también incorporan funciones como controladores de errores y compresores de datos. De modo que, además de convertir e interpretar señales, estos equipos actúan también como policías de tráfico, controlando y regulando el flujo de información. De esa manera, una computadora no envía la señal hasta que la otra que la recibe no esté lista. Cada una de estas funciones, modulación, control de error y compresión, requiere de un tipo separado de protocolo y a eso se refieren algunos términos que usted ya visto, tales como V.32, V.32bis, V.42bis y MNP5

Si su computadora no vino con un módem interno incluido, considere comprar uno externo, porque es mucho más fácil de instalar y operar. Por ejemplo, cuando el módem se bloquea, (un hecho muy común), se tiene que apagar y volver a encender para que vuelva a funcionar bien. Con un módem interno, eso significaría volver a encender la computadora, una pérdida de tiempo. Con un módem externo es tan fácil como apagar un interruptor.

Aquí hay un consejo para usted: en la mayoría de las áreas, si tiene el servicio de llamada en espera, se puede desactivar agregando *70 delante del número que marca para conectarse a la Internet (o cualquier otro servicio en línea). Esto evitará que una llamada entrante lo saque accidentalmente de conexión.

Esta tabla ilustra la diferencia relativa en la velocidad de transmisión de datos para diferentes tipos de archivos. La velocidad de un módem se mide en bits por segundo (bps). Un módem de 14.4 envía datos a 14,400 bits por segundo. Uno de 28.8 tiene el doble de la velocidad, emitiendo y recibiendo datos al ritmo de 28,800 bits por segundo.

Hasta finales de 1995, el sentido común decía que 28.8 Kbps era la velocidad máxima que se podía alcanzar con un cable telefónico normal de cobre. Hoy se pueden comprar módems de 33.6 Kbps, y módems de 56 Kbps. La cuestión clave es saber de qué velocidad son los módems usados por su proveedor de Internet (ISP). Si su ISP tiene módems de sólo 28.8 Kbps en el extremo de su línea, usted podría tener el módem más veloz del mundo y sólo podrá conectarse a 28.8 Kbps. Antes de invertir en un módem de 33.6 Kbps o 56 Kbps, asegúrese que su ISP los pueda manejar.

Acelérelo

Hay maneras más veloces de transmitir datos. Esto se logra usando una línea ISDN o línea arrendada. En muchos lugares de los EE.UU., las compañías telefónicas están ofreciendo ISDN para uso doméstico por menos de 30 dólares por mes. Las ISDN requieren de un adaptador de ISDN en vez de un módem y una línea telefónica con una conexión especial, que le permite enviar y recibir señales digitales. Usted debe hacer un acuerdo con su compañía telefónica para que le instalen este equipo. Para más información acerca de las ISDN, visite la página ISDN de Dan Kegel (en inglés).

Una línea ISDN tiene una tasa de transferencia de datos que oscila entre 57,600 y 128,000 bits por segundo, que es al menos el doble de la velocidad de un módem de 28.8 Kbps. Las líneas arrendadas tienen dos configuraciones: T1 y T3. Una línea T1 ofrece una velocidad de transferencia de 1.54 millones de bits por segundo. A diferencia de la ISDN, la línea T-1 es una conexión especializada, lo que quiere decir que está permanentemente conectada a la Internet. Esto es útil para los servidores de redes u otras computadoras que tienen que estar conectadas todo el tiempo. Es posible arrendar sólo una porción de una línea T-1 usando uno de los dos sistemas: el T-1 fraccional o el Frame Relay. Se pueden arrendar en bloques que varían de 128 Kbps a 1.5 Mbps. No vale la pena entrar en detalles sobre las diferencias, pero la T-1 fraccional será más cara a las velocidades más bajas disponibles, y la Frame Relay será ligeramente más cara a menos que se acerque a la velocidad total de la T-1 de 1.5 Mbps. Una línea T-3 es significativamente más veloz, alcanzando unos 45 millones de bits por segundo. La espina dorsal de la Internet consiste en líneas T-3.

Las líneas arrendadas son muy caras y generalmente son usadas sólo por compañías cuyos negocios dependen de la Internet o necesitan transferir enormes cantidades de datos. La ISDN, por otro lado, está disponible en algunas ciudades a un precio muy razonable. No todas las compañías de teléfonos ofrecen líneas residenciales ISDN. Infórmese con su compañía telefónica local sobre la disponibilidad en su área.

Módems de cable

Una creación relativamente nueva es un dispositivo que provee acceso a la Internet a alta velocidad mediante una red de televisión por cable. Con velocidades de hasta 36 Mbps, los módems de cable pueden descargar datos en segundos, acción que podría tardar cincuenta veces más con una conexión telefónica. Ya que funciona con el cable de su televisor, no ocupa una línea telefónica. Lo mejor de todo es que siempre está activado, así que no hay necesidad de conectarse, ¡no más señales de ocupado! Este servicio está ahora disponible en algunas ciudades de los Estados Unidos y Europa.

Los tiempos de descarga en el gráfico de arriba son relativos y deberían darle una idea general de cuánto tiempo se tardaría en descargar archivos de diferentes tamaños a diferentes velocidades de conexión, en las mejores circunstancias. Muchas cosas pueden interferir con la velocidad de transferencia de sus archivos. Estas pueden ir desde ruidos excesivos en la línea de teléfono o la velocidad del servidor de red del que está bajando los archivos, hasta el número de otras personas que están tratando de acceder simultáneamente al mismo archivo u otros archivos en el mismo directorio.

DSL

La DSL (Digital Subscriber Line o Línea Digital de Suscriptor) es otra tecnología de alta velocidad que cada vez es más popular. Las líneas DSL están siempre conectadas a la Internet así que no se necesita marcar. Típicamente los datos pueden ser transferidos a ritmos de hasta 1.544 Mbps en carga y cerca de 128 Kbps en descarga, en líneas ordinarias de teléfono. Ya que una línea DSL transporta ya sea voz o datos, no hay que instalar otra línea telefónica. Puede usar su línea existente para establecer un servicio de DSL, si ese servicio está disponible en su área y usted está dentro de la distancia especificada por la oficina de conmutación principal de la compañía telefónica.

El servicio de DSL requiere un módem especial. Los precios para el equipo, la instalación de la DSL y el servicio mensual pueden variar considerablemente, así que cerciórese con su compañía local de teléfonos y con el proveedor de servicio de la Internet. La buena noticia es que los precios están bajando a medida que la competencia se vuelve más ardua. Para una descripción detallada de cómo funciona la DSL, y todas las variantes del servicio, visite Qué es...DSL (en inglés).