ÍNDICE

Tema	Pág.
Justificación………………………………………………………….	1
Objetivo General……………………………………………………	2
Desarrollo del trabajo………………………………………………	3
Elección del tema…………………………………………..	3
Delimitación del tema………………………………………	4
Planteamiento del problema……………………………….	45
Hipótesis……………………………………………………………..	46
Variables……………………………………………………………..	47
Objetivos específicos……………………………………………….	48
Apéndices y Anexos………………………………………………..	49
Procesamiento de datos…………………………………………..	51
Gráficas y encuestas………………………………………...	51
Conclusiones………………………………………………….	66
Comprobación de hipótesis y variables……………………	67
Fichas de trabajo……………………………………………..	68
Bibliografía…………………………………………………………...	69
Gráficas de Gantt……………………………………………………	70

JUSTIFICACIÓN

Nuestro interés por investigar las formas en que se conectan las computadoras entre sí, surge al ver como existen navegantes las cuelas surcamos. Internet y los servicios que proporcionan compañías como América On Line. Prodigy o cualquiera de las decenas de servicio comerciales de información y una vez conectadas en una de esas redes, los cibernautas platican con amigos y extraños, e incluso celebridades, van de compras, hojean revistas electrónicas, bajan fotos interesantes, planeas sus vacaciones, juegan, compran y venden acciones, realizan operaciones bancarias, tienen acceso a tableros de noticias, envían mensajes de correo electrónico y, en general, ahí se la viven. Ya es oficial: vivimos en un mundo loco, salvaje y conectado, en la que las redes de computación están enlazadas con otras redes.

Consideramos que la información que proporcionamos en este trabajo va a ser de gran ayuda para todas aquellas personas que sean adictas a las redes y conexiones por computadora.

Así como también se pondrá en conocimiento algunas características de este trabajo para las personas que ignoraban dicha información.

OBJETIVO GENERAL

Comprender en que consisten las redes de comunicación y la importancia que tienen en la actualidad en la vida del ser humano. Así como identificar los diferentes tipos de ellas y sus diferentes usos en los sistemas de información cotidianos.

ELECCIÓN DEL TEMA:

Redes

de

computadoras

DELIMITACIÓN DEL TEMA

Tema Pág.

6 6 7 7 8 8 8 9 9 10 11 11 11 12 13 13 14 15 17 17 17 17 18 18 18 18 19 19 19 19 20 20 22 23 23 24 25 26 27 29

Introducción a las redes……………………………………..

Antecedentes………………………………………………….

Aspectos generales…………………………………………..

Definición de una red…………………………………..

Importancia de una red…………………………………

Objetivos de una red…………………………………….

Funcionamiento de las redes…………………………...

Usos de una red………………………………………….

Aplicaciones de una red…………………………………

Ventajas y desventajas………………………………….

Clasificación de la redes……………………………………...

Por transmisión…………………………………………..

Redes de difusión…………………………………

Redes punto a punto………………………………

De acuerdo a su área geográfica……………………

Red de área local (LAN)…………………………..

Red de área metropolitana (MAN)……………….

Red de área amplia (WAN)………………………

Medios de transmisión……………………………………….

Formas de transmisión………………………………………..

Simplex……………………………………………………

Half Duplex……………………………………………….

Full Duplex……………………………………………….

Técnicas de transmisión……………………………………..

Banda base……………………………………………….

Banda ancha……………………………………………..

Medios magnéticos……………………………………………

Disco rígido……………………………………………….

Cabezal de lectura escritura…………………………….

Discos magneto - ópticos……………………………….

Cintas para backup………………………………………

Disquetes…………………………………………………

Tipos de cables……………………………………………….

Par trenzado……………………………………………..

Cable coaxial de banda base…………………………...

Cable coaxial de banda ancha………………………….

Cable de fibra óptica……………………………………..

Transmisión inalámbrica……………………………………...

Transmisión por satélites……………………………………..

Transmisión telefónica publica conmutada…………………

30 30 31 31 31 32 33 33 34 35 36 36 37 38 38 40 41 42 43 43 43 43 44

Topología de redes……………………………………………

Introducción a las topologías…………………………………

Topología física…………………………………………..

Topología lógica…………………………………………..

Topología de estrella…………………………………………..

Topología de anillo…………………………………………….

Topología de bus……………………………………………….

Topología de árbol……………………………………………...

Topología en malla……………………………………………..

Topología híbrida……………………………………………….

Protocolos………………………………………………………

Definición de un protocolo……………………………………..

Jerarquía de protocolos………………………………………..

Jerarquía estándar………………………………………...

Protocolos de aplicación………………………………….

Protocolo TCP/IP……………………………………………….

¿Qué es? Y arquitectura de TCP/IP…………………….

¿En que se utiliza TCP/IP?............................................

Administración y seguridad de una red…………………..

Configuración……………………………………………………

Operación……………………………………………………….

Administración………………………………………………….

Seguridad……………………………………………………….

I. INTRODUCCIÓN A LAS REDES

1.1 ANTECEDENTES

Los últimos tres siglos han estado dominados, cada uno de ellos, por una tecnología. El siglo XVIII fue la época de los grandes sistemas mecánicos que acompañaron a la revolución Industrial. El siglo XIX fue la era de las máquinas de vapor, y aquí, causo asombro que el pony Express pudiera llevar una carta a través de Estados Unidos en 10 días, pero fue más sorprendente cuando en el siglo XX la información de esta carta, pudiese transmitirse al otro lado del mundo a la velocidad de la luz (como lo podemos ver en la actualidad), este siglo se ha caracterizado por su tecnología clave que ha sido la obtención, procesamiento y distribución de la información. Entre otros avances, hemos visto la instalación de redes telefónicas mundiales, la invención del radio y la televisión, el nacimiento y crecimiento sin precedentes de la industria de las computadoras y el lanzamiento de satélites de comunicación.

Durante las dos primeras décadas de la existencia de la industria de las computadoras, los sistemas de cómputo eran altamente centralizados, por lo general, dentro de un cuarto grande. En muchos casos, este cuarto tenía paredes de vidrio a través de las cuales los visitantes podían asombrarse de la gran maravilla electrónica que se encontraba dentro. Una compañía de tamaño mediano o una universidad tenía una o dos computadoras, mientras que una institución grande, tenía cuando mucho unas cuantas docenas. La idea de que dentro de 20 años se pudieran producir en masa, por millones, computadoras de igual capacidad más pequeñas que las estampillas de correo, era pura ciencia ficción.

A principios de los 80's IBM introdujo las computadoras personales al mercado de las mini-computadoras y las microcomputadoras, dominados por marcas como DIGITAL, MACINTOSH, HEWLETT PACKARD, NOVA entre otras.

Para la segunda mitad de la década ya se había extendido el uso de la computadora personal incrementándose la necesidad de procesar información a través de varias computadoras en forma local y generar más información para transferir.

En 1983, Novell introduce el concepto de servidor de archivos y de red de microcomputadoras, con el fin de compartir los recursos de hardware y software, desarrollando para tal fin un sistema operativo de red el cual se encarga de administrar los recursos que se iban a compartir en la red.

En las PC's se recoge la información y al contar con un grupo de PC's vino la necesidad de intercambiar información, bases de datos, así como equipo (hardware, por ejemplo las impresoras) entre ellas, así surgen las redes de Área Local (LAN, Local Area Network). Una vez establecidas las redes LAN surgió la necesidad de comunicarlas a nivel estatal apareciendo las redes de Área Metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network) y posteriormente, las redes de Área Global (WAN, Wide Area Network).

La fusión de las computadoras y las comunicaciones ha tenido una profunda influencia en la forma en que los sistemas de cómputo se organizan. El concepto de "centro de computo" como cuarto con una gran computadora a la cual los usuarios traían sus trabajos para procesar es ahora totalmente obsoleto. El viejo modelo de una sola computadora que atendía todas las necesidades de computación de la organización ha sido reemplazado por uno, en el cual un gran número de computadoras separadas, pero interconectadas hacen el trabajo. Estos sistemas se llaman redes de computadoras.

Es así como surgen las redes de comunicación de datos, a finales de la segunda generación de computadoras. En medio del auge de investigaciones y avances tecnológicos el tiempo compartido, etc.

1.2 ASPECTOS GENERALES

Para entender las redes y sus topologías es necesario conocer su definición, importancia, objetivos, funcionamiento, aplicaciones así como las ventajas y desventajas que implican.

1.2.1 Definición De Una Red

Al tiempo que más y más usuarios adquieren sus propias máquinas, parece haber un deseo creciente de enlazarlas para intercambiar información. Es por esto que los sistemas de cómputo acoplados (las redes), se están popularizando tanto. Hoy día, el concepto de una máquina central grande que da servicio a muchos usuarios esta cediendo terreno ante el concepto de muchas máquinas pequeñas conectadas a través de una red en la que los usuarios comparten los recursos del sistema.

A la interconexión de computadoras autónomas se le llama red de computadoras, se dice que dos o mas computadoras están interconectadas si estas son capaces de intercambiar información y son autónomas si son independientes una de otra.

Agrupación de equipos encargados de la transmisión de información, junto con las estaciones terminales y los circuitos que las vinculan entre si.

Conjunto de nodos conectados entre sí. Pueden formar redes locales, privadas y Públicas.

Modo de conectar computadoras para que se puedan comunicar, intercambiar información Y compartir recursos.

De todas estas definiciones podemos concluir que una red

Es una relación de computadoras interconectadas, cuya finalidad más importante es la de compartir recursos intercambiando información y colaborando en el procesamiento sin perder autonomía por medio de cables especiales o por algún tipo de transmisión inalámbrica que permite el acceso simultaneo a programas y demás información así como también brinda a los usuarios la facilidad de compartir recursos periféricos (como impresoras o scanner) que finalmente facilitan y modernizan las comunicaciones sin necesidad de un mayor equipo de computo.

1.2.2 Importancia De Una Red

Lo importante en una red de computadoras es el compartir recursos cubriendo el objetivo de que todos los programas, datos y equipo se encuentren disponibles para cualquier punto de la red que así lo solicite, sin importar el lugar físico en que se encuentre el usuario o el recurso de la red, proporcionando una alta fiabilidad al contar con equipo que puede seguir funcionando si ocurren fallas en algún otro equipo y estableciendo un ahorro económico ya que los equipos pequeños proporcionan una mejor relación costo/rendimiento en comparación con equipos grandes.

1.2.3 Objetivos Fundamentales De Una Red

• Compartir recursos

• Reducción de costos y tiempos para la obtención de resultados

• Hacer más ágil el proceso de la información ..

• Compartir y manejar la información de manera mas adecuada

• Enviar la información en el momento que se requiera

• Eliminar desplazamientos de individuos

• Aumentar la capacidad de procesamiento y almacenamiento

• Acceder a servicios locales y globales

• Ofrecer transferencia al usuario en el uso de estos servicios (compatibilidad técnica)

• Permitir alternativas de enrutamiento

• Proporción de alta fiabilidad

• Proporcionar un poderoso medio de comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas entre si.

1.2.4 Funcionamiento de las redes

Para comprender su funcionamiento, aplicaremos el ejemplo del 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 ahí otro cartero ira a llevarla a la dirección indicada en el sobre; si la dirección no existe, al cabo del tiempo la carta se devolverá al origen por los mismos cauces por los que llego al supuesto destino.

Este proceso es parecido a la forma en que funciona una red: la carta escrita es la información que se quiere transmitir; el sobre y el 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 llevan la carta cerca del destino es el medio de transmisión; las normas del servicio de correos, carteros y demás personal son los protocolos de comunicaciones establecidas.

1.2.5 Usos De Una Red

En los negocios, las redes han revolucionado el uso de la tecnología computacional. Muchos negocios que contaban con un sistema centralizado compuesto de una computadora mainframe y una serie de terminales (equipos de entrada/salida conectados a computadoras mainframe y que no tienen las mismas características que las PC), ahora usan redes computacionales en las que cada empleado que necesita una computadora, tiene una computadora personal conectada a la red. La tecnología computacional y la habilidad ya no están centralizadas en la computadora mainframe y en los departamentos de sistemas de información de una compañía. La tecnología y la habilidad son distribuidas dentro de la organización a través de una red de computadoras y usuarios entrenados en computación.

En la educación, las escuelas también han cambiado a estrategias diseñadas con base en computadoras personales en red. Esto incluye las LAN (Redes de Área Local), por ejemplo. una red que conecta las computadoras e impresoras en un laboratorio de computación, y las WAN (Redes de Área Amplía), especialmente Internet.

1.2.6 Aplicaciones De Una Red

Es importante dedicar algún tiempo a los usos de las redes, para entender porque la gente esta interesada en las redes de computadoras y para que puede usarlas, además de que es evidente que tanto el numero como la variedad de aplicaciones de computación en un grupo se incrementaran en el futuro.

• Las redes permiten a los usuarios el acceso simultáneo a programas comunes y de información, así como a Bases de Datos remotas.

• Las redes también permiten a los usuarios compartir dispositivos periféricos, como impresoras y discos duros, y por lo tanto prolongan la vida útil de muchas máquinas.

• Las redes por lo general incluyen la capacidad para enviar correo electrónico (entre usuarios, compañías o redes externas), y muchos sistemas de correo electrónico permiten a los usuarios añadir archivos a sus mensajes (que pueden consistir en texto, sonido, imágenes, etc.) así como su intercambio.

• Algunas redes también ayudan a la comunicación al proveer herramientas para el uso de la teleconferencia y videoconferencia.

• Conectar computadoras para formar una red hace más fácil respaldar la información en todos los discos duros puestos en la red.

• Acceso a Internet con 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 miden personal para acceder a ellos.

1.2.6 Ventajas y Desventajas De Una Red

Cualquiera que sea la disposición, las redes acarrean grandes beneficios, dentro de los más imponentes se encuentran:

• Permitir el acceso simultáneo a programas e información muy importantes, y mediante esto compartir datos y programas de software, aumentando así la eficiencia y la productividad.

• Permitir a la gente compartir equipo periférico, como impresoras y escáner (hardware de computación) reduciendo así los costos y haciendo posible que más personas aprovechen un potente equipo de computo.

• Hacer más eficiente la comunicación personal con el correo electrónico.

• Hacer más fácil el proceso de respaldo.

• Las redes permiten trabajar en formas que son difíciles o imposibles sin esta tecnología (como el envío y la recepción de mensajes).

Dentro de algunos inconvenientes, se encuentran que:

• Las redes no eliminan las diferencias de compatibilidad entre distintos sistemas operativos, aunque simplifican la comunicación entre máquinas: los usuarios de 16M no pueden usar aplicaciones de Macintosh por el mero hecho de que estén disponibles en un servidor de archivos, pero pueden usar archivos creados en Macintosh y almacenados en el servidor.

• No siempre es fácil compartir archivos, si se emplean programas con formatos de archivos incompatibles, habrá que usar software de traducción de datos para leer y modificar los archivos.

Los individuos que pasan mucho tiempo en línea han aprendido a vivir con las deficiencias de la actual tecnología de redes, como problemas de protocolos, demoras en respuestas, averías del sistema, niveles interminables de menús, altos costos y restricciones inexplicadas con las riquezas que ofrecen las redes: comunicación instantánea, información ilimitada y una comunidad de en línea de espíritus afines.

1.3 CLASIFICACIÓN DE REDES

Se clasifican a las redes para poder permitir un orden, según un determinado criterio, las redes se pueden clasificar por tamaño, forma de transmisión, tipo de cableado, según su topología, por su cobertura o área geográfica, etc.

1.3.1 Por Transmisión

Como ya lo mencionamos hay varias maneras de clasificar a las redes, pero según el criterio que tomamos serán de acuerdo a la forma en que se comunican, por redes de transmisión que a su vez se clasifican en: redes de difusión y redes de punto a punto.

1.3.1.1 Redes De Difusión

Este tipo de redes solo constan de un canal de comunicación compartido por todas las máquinas de la red. Los paquetes (mensajes cortos) que envía una máquina son recibidos por las demás máquinas. Al recibir un paquete, una máquina revisa el campo de dirección; si el paquete esta dirigida a ella lo procesa, de lo contrario lo ignora.

Los sistemas de difusión permiten enviar un paquete a todos los destinos, pero para esto se requiere de un código especial en el campo de dirección, al recibirlo cada máquina lo procesa, a este modo de operación se le llama difusión (broadcast).

Dentro de las broadcast se pueden considerar dos clases. Las redes de conmutación de circuitos y las de conmutación de paquetes, también conocidas como redes de almacenamiento y reenvió (store and fordward).

En las redes de conmutación de circuitos, al establecer la comunicación, los canales físicos que unen ambos extremos quedan reservados para uso exclusivo hasta que la conexión se libera.

En el caso de las redes de reenvío, cada nodo intermedio recibe mensajes en forma de paquetes de datos, y los almacena hasta que los reenvía hacia su destino final o a otro nodo intermedio.

Tienen un solo canal de comunicación compartido por todas las máquinas, en principio todas las máquinas podrían "ver" toda la información, pero hay un "código" que especifica a quien va dirigida.

En las redes de difusión es necesario definir una estrategia para saber cuando una máquina puede empezar a transmitir para evitar que dos o más estaciones comiencen a transmitir a la vez (colisiones).

1.3.1.2 Redes de punto a punto;

O también llamadas circuitos de dos puntos, este tipo de redes es privada, además que es muy sencilla, ya que solo consta de una línea en común, (directa o a través del sistema telefónico) y una terminal al extremo del cable, este circuito no necesita acceder a la red pública telefónica ni a otro circuito.

Las redes de punto a punto consisten en muchas conexiones entre pares individuales de máquinas. Es decir, para que el paquete llegue a su destino debe de pasar por maquinas intermediarias. En este tipo de redes son posibles muchas rutas.

Por ello, los algoritmos de encaminamiento (o routing) resultan vitales. Como norma general (por supuesto con sus excepciones).

En una red punto a punto cada máquina tiene los mismos derechos de acceso como todas las demás; no existe un local central para las aplicaciones, en estas no existe una máquina central en la red, es decir, donde no hay un servidor dedicado y todas las PC's de la red pueden ser Servidores o Clientes en un momento determinado.

Muchas conexiones entre pares individuales de máquinas. La información puede pasar por varias máquinas intermedias antes de llegar a su destino.

Se puede llegar por varios caminos, con lo que se hacen muy importantes las rutinas de enrutamiento o ruteo. Es más frecuente en redes MAN y WAN.

Por lo general las redes de punto a punto se suelen usar en redes muy grandes, y por lo regular trabajan con una transmisión alta, el ancho de banda que se puede contratar puede llegar hasta los 2048 Kbps.

Las ventajas de este tipo de redes es que son:

• Baratas.

• Fáciles de configuras y mantener.

• Permite compartir recursos.

y sus desventajas son:

• Tienen una capacidad limitada.

• La administración de la red debe hacerse en cada máquina.

• Es inseguro.

• Difícil de conectar en plataformas y sistemas operativos distintos.

• Difícil realizar respaldos efectivos.

1.3.2 CLASIFICACIÓN DE UNA RED DE ACUERDO A SU ÁREA GEOGRÁFICA

1.3.2.1 Red De Área Local (LAN) .

Las LAN son particularmente importantes en que es una LAN la que será conectada a muchas estaciones de trabajo como la primera fase de un entorno distribuido de redes y operaciones de computación de mayor magnitud.

Así mismo las LAN son importantes para muchas organizaciones de menor tamaño porque son la ruta a seguir hacia un entorno de computación multiusuarios distribuido capaz de comenzar en forma modesta, pero también de extenderse a medida que aumenten las necesidades de la organización.

Las redes de área local fueron inventadas con el aspecto de la conectividad en mente. Las redes locales pueden servir a usuarios locales, se pueden interconectar o bien pueden ser nodos de una red global. Las redes de área local pueden tener radios que varían de algunos cientos de metros a cerca de 50 kilómetros.

Ahora bien, ¿qué son las redes de área local? Las redes de área local se describen a veces como aquellas que "cubren un área geográfica limitada...", donde todo" nodo de la red puede comunicarse con todos los demás, y... no requiere un nodo o procesador central".

Una definición mas restrictiva que se encuentra con frecuencia es: las LAN "están diseñadas para compartir datos entre estaciones de trabajo uniusuario". Una red de área local debe ser local en extensión geográfica, aunque el término "local" podría referirse a cualquier cosa, desde una oficina o un edificio grande hasta una instalación educativa o industrial de múltiples edificios. Un atributo claro de una LAN es la conectividad, la posibilidad de cualquier punto dado (nodo, conexión) de comunicarse con cualquier otro punto. Una LAN puede clasificarse además como:

• Intrainstitucionales, de propiedad privada administrada por el usuario y no sujeta a la regulación de FCC: de esta categoría se excluyen empresas de servicios comunes, tales como sistemas telefónicos públicos y sistemas comerciales de televisión por cable.

• Integradas a través de la interconexión vía un medio estructural continuo: pueden operar múltiples servicios en un mismo juego de cables.

• Capaces de ofrecer conectividad global.

• Que soportan comunicaciones de datos a baja y alta velocidad: las LAN no están sujetas a las limitaciones de velocidad impuestas por empresas de servicios comunes tradicionales y pueden ser diseñadas para soportar dispositivos cuya velocidad va de 75 bIs (bits por segundo) con base en casi cualquier tecnología a cerca 'de 140 Mb/s (mega bits por segundo) en el caso de LAN de fibras ópticas disponibles en el mercado.

• Disponibles en el mercado. Como LAN es más un concepto que un producto, el término "disponible en el mercado" debe interpretarse de la manera siguiente: las componentes de las LAN que ofrecen conexiones de dispositivos a un medio físico, como un sistema de televisión por cable, son las que se pueden conseguir realmente en el mercado.

Estas son las características que hacen las redes de área local atractivas para organizaciones chicas y grandes. En el caso de organizaciones grandes, comprender que se realizan muchas tareas cerca de la fuente del poder de computación fue una razón importante pero no decisiva para adoptar las LAN.

Aunque ese hallazgo fue y sigue siendo informado con insistencia, es de utilidad principalmente como información de mercadotecnia; es decir" no es la fuerza impulsora del despliegue de las redes de área local, incluso en organizaciones grandes; y, desde luego, tampoco lo es en absoluto en lugares donde las LAN ofrecen el único entorno de procesamiento de información en organizaciones pequeñas.

Por lo general las LAN tienen tres características particulares, que son las siguientes:

1. Un campo de acción cuyo tamaño no es mayor de unos cuántos kilómetros.

2. Una velocidad total de datos, de cuando menos varios Mbps.

3. Una pertenencia a una sola organización.

1.3.2.2 Red de Área Metropolitana (MAN)

Una Red de Área Metropolitana o MAN (en inglés, Metropolitan Area Network) consiste en dos o más redes de área local que están interconectadas entre sí a través de puentes, puertas de acceso y ruteadores utilizando sistemas operativos diseñados especialmente para redes como NETWARE ó UNIX. Este tipo de red tiene mayor cobertura a una LAN pero emplea una tecnología similar a ésta.

Una MAN cubre aproximadamente 100 kilómetros, es decir, podría abarcar un grupo de oficinas corporativas cercanas o una ciudad. Por ejemplo las terminales deben estar dentro de una zona limitada como es un Estado. y requieren básicamente de un módem, una línea telefónica y una central telefónica. Una red de este tipo puede manejar datos y voz, e incluso puede estar relacionada con alguna red de servicio de televisión por cable.

De igual forma una MAN solo tiene uno o dos cables y no contiene elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida de potenciales. Al no tener que conmutar, se simplifica el diseño.

Para distinguir las MAN como una categoría especial, se ha adoptado un estándar para ellas, y éste estándar ya se está implementando: se llama DaDB (Distributed Queve Dual Bus, ó Bus dual de cola distribuida), que consiste en dos buses (cables) unidireccionales, a los cuales están conectadas todas las computadoras.

Hay dos tipos de MAN:

1) Red Pública. Son redes que tienen baja velocidad y opera con menos de 2 MB.

2) Red Privada. Este tipo de red utiliza un cableado de fibra óptica y se aplica en un área determinada.

1.3.2.3 Red De Área Amplia (WAN -Wide Area Network)

Cuando se llega a un cierto punto deja de ser poco práctico seguir ampliando una

LAN. A veces esto viene impuesto por limitaciones físicas, aunque suele haber formas más adecuadas o económicas de ampliar una red de computadoras. Dos de los componentes importantes de cualquier red son la red de teléfono y la de datos. Son enlaces para grandes distancias que amplían la LAN hasta convertirla en una red de área amplia (WAN). Casi todos los operadores de redes nacionales ofrecen servicios para interconectar redes de computadoras, que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad que funcionan basándose en la red pública de "telefonía hasta los complejos servicios de alta velocidad (Frame Relay y SMDS- Synchronous Multimegabit Data Service) adecuados para la interconexión de las LAN. Estos servicios de datos a alta velocidad suelen denominarse conexiones de banda ancha. Se prevé que proporcionen los enlaces necesarios entre LAN para hacer posible lo que han dado en llamarse autopistas de la información.

A menudo una red se localiza en situaciones físicas múltiples. Las redes de área extensa conectan múltiples redes LAN que están geográficamente dispersas. Las LAN contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar programas de usuario (aplicaciones), estas maquinas se llaman Hosts. Los hosts están conectados por una subred de comunicación. El trabajo de una subred es conducir mensajes de un host a otro. La separación entre los aspectos exclusivamente de comunicación de la red (la subred) y los aspectos de aplicación (hosts), simplifica enormemente el diseño total de la red. Y realizar una red WAN se conectan las diferentes LAN's mediante servicios que incluyen líneas telefónicas alquiladas (punto a punto), líneas de teléfono normales con protocolos síncronos y asíncronos, enlaces vía satélite, y servicios portadores de paquetes de datos. La conexión entre las redes se realiza por medio de unos aparatos llamados routers (encaminadores), que son ordenadores dedicados en exclusiva a encaminar el tráfico entre redes. Ejemplos típicos de redes de área amplia son las formadas por las empresas que tienen delegaciones en varias ciudades o países y desean compartir la información entre sus oficinas.

Cuando se usa una subred punto a punto, una consideración de diseño importante es la topología de interconexión del enrutador. Las redes WAN típicamente tienen topologías irregulares.

Una posibilidad para una WAN es un sistema de satélite o de radio en tierra. Cada enrutador tiene una antena por medio de la cual puede enviar y recibir. Todos los enrutadores pueden oír las salidas enviadas desde el satélite y en algunos casos pueden oír también la transmisión ascendente de los otros enrutadores hacia el satélite. Algunas veces los enrutadores están conectados a una subred punto a punto de gran tamaño, y únicamente algunos de ellos tienen una antena de satélite.

Por su naturaleza las redes de satélite son de difusión y son más útiles cuando la

propiedad de difusión es importante.

Un enrutador envía el tráfico desde la red local, a través de la conexión de área' extensa, hacia el destino remoto. El enrutador puede estar conectado tanto a una línea analógica como a una línea digital. En este tipo de conexión, los enrutadores se conectan a las líneas analógicas a través de módem o alineas digitales a través de Unidades de Servicio de

Canal/Unidades de Servicio de Datos (CSU/DSUs: Channel Service Unit/Data Service Units). El tipo de servicio de transmisión determina la clase de equipo que el área extensa necesita para su funcionamiento.

Las redes WAN pueden incluir tanto líneas dedicadas como líneas conmutadas.

Una línea dedicada es una conexión permanente entre dos puntos que normalmente se alquila por meses. Un servicio de línea conmutada no requiere conexiones permanentes entre dos puntos fijos. En su lugar, permite a los usuarios establecer conexiones temporales entre múltiples puntos cuya duración corresponde a la de la transmisión de datos.

Existen dos tipos de servicios conmutados: servicios de conmutación de circuitos, similares a los servicios utilizados en las llamadas telefónicas; y los servicios de conmutación de paquetes, que se ajustan mejor a la transmisión de datos.

2. MEDIOS DE TRANSMISIÓN

2.1 FORMAS DE TRANSMISIÓN

Un método de caracterizar líneas, dispositivos terminales, computadoras y módems es por su modo de transmisión o de comunicación. Los sistemas de comunicaciones electrónicas pueden diseñarse para manejar la transmisión solamente en una dirección, en ambas direcciones pero sólo una a la vez, o en ambas direcciones al mismo tiempo. Estos se llaman modos de transmisión. Las tres clases de modos de transmisión son simplex, haif duplex y full-duplex.

2.1.1 Transmisión Simplex

La transmisión simplex (sx) o unidireccional es aquella que ocurre en una dirección solamente, esto quiere decir que los datos sólo pueden viajar en un sentido, deshabilitando al receptor de responder al transmisor. Normalmente la transmisión simplex no se utiliza donde se requiere interacción humano-máquina.

Ejemplos de transmisión simplex son: La radiodifusión (broadcast) de TV y radio, un

, sistema de control ambiental., etc.

2.1.2 Transmisión Half-Duplex

La transmisión half-duplex (hdx) permite transmitir en ambas' direcciones; sin embargo, la transmisión puede ocurrir solamente en una dirección a la vez. Tanto transmisor Y receptor comparten una sola frecuencia. Un ejemplo típico de half- duplex es el radio de banda civil (CB) donde el operador puede transmitir o recibir, no pero puede realizar ambas funciones simultáneamente por el mismo canal. Cuando el operador ha completado la transmisión, la otra parte debe ser avisada que puede empezar a transmitir.

2.1.3 Transmisión Full-Duplex

La transmisión full-duplex (fdx) permite transmitir en ambas dirección, pero simultáneamente por el mismo canal, gracias a un circuito de cuatro alambres que permite ampliar el ancho de banda. Existen dos frecuencias una para transmitir y otra para recibir. Ejemplos de este tipo abundan en el terreno de las telecomunicaciones, el caso más típico es la telefonía, donde el transmisor y el receptor se comunican simultáneamente utilizando el mismo canal, pero usando dos frecuencias, el correo postal también es un ejemplo palpable, porque es posible mandar las cartas en los dos sentidos al mismo tiempo.

2.2 TÉCNICAS DE TRANSMISIÓN

La tecnología de transmisión del canal o las técnicas de transmisión determinan la manera como el usuario se debe dirigir al canal. Dicha tecnología se subdivide en dos categorías: la transmisión en banda base (baseband) y la transmisión en banda ancha (broadband).

2.2.1 Banda Base

Es el método más común dentro de las redes locales. En la transmisión en banda base. únicamente existe un canal y todo el ancho de banda de éste, está reservado por completo a un emisor, por lo que solo puede transmitir una señal simultáneamente. La señal se transmite en forma digital sin emplear técnicas de modulación (cambiar las señales de digitales a analógicas) y está especialmente indicada para cortas distancias, ya que en grandes distancias se producirían ruidos e interferencias, aunque pueden utilizarse repetidores que vuelven a regenerar la señal.

Los elementos de conexión que se pueden utilizar son: el cable de par trenzado y el cable coaxial de banda base. La banda base es menos compleja que la banda ancha y generalmente es menos costosa.

2.2.2 Banda Ancha

En la transmisión en banda ancha el cable puede transportar un número considerable de señales de manera simultánea. El canal está dividido en varios canales mediante multiplexación por división de frecuencias que permiten emisiones simultáneas Y cada una utiliza su propio canal. Las señales se transmiten en forma digital modulando la señal sobre ondas portadoras.

El ancho de banda depende de la velocidad de transmisión de los datos, cuanto más largo sea el ancho de banda los datos se ejecutarán con mayor velocidad. Esta velocidad se mide en hertz (medida de frecuencia de una señal que representa un ciclo por segundo, ó en megahertz (MHz), un millón de ciclos por segundo.

Este método hace imprescindible la utilización de un módem para poder modular

y demodular la información. La distancia máxima puede llegar hasta los 50 kilómetros, permitiendo utilizar además los elementos de conexión de la red para transmitir otras señales distintas de las propias de la red como pueden ser señales de televisión o señales de voz. Los elementos de conexión que se pueden utilizar son: el cable coaxial de banda ancha y el cable de fibra óptica.

2.3 MEDIOS MAGNÉTICOS

2.3.1 Disco Rígido

El disco rígido está fabricado con una aleación de aluminio con un recubrimiento magnético, y se están investigando materiales sintéticos compuestos para reducir el rozamiento para que haya un tiempo de acceso mas reducido. Se encarga de imprimir la velocidad necesaria al eje con los discos, que suele ser de un 3600 r.p.m. El motor esta alimentado por corriente directa gracias a un pequeño generador que lleva incorporado. Permitiendo, de este modo determinar la precisión de velocidad de rotación.

2.3.2 Cabezal De Lectura-Escritura:

Esta compuesta de varios cabezales unidos entre sí, tanto física como eléctrica y electrónica mente. Esta unidad es mucho más frágil que la de las disqueteras, ya que las cabezas vuelan sobre la superficie del disco, es decir, se encuentra a una distancia de varias micras del disco sin llegar a tocarlo. El campo magnético que se crea entre las superficies metálicas del disco y los cabezales es lo suficientemente amplio como para poder leer o escribir sobre ellos, pero a unas velocidades mucho mayores que en los discos flexibles, ya que prácticamente no existe rozamiento alguno.

2.3.3 Discos Magneto-Ópticos

Estos discos reúnen las características principales de dos tipos de almacenamiento, óptico y magnético. Cada disquete óptico consta de dos capas:

• La primera esta formada con partículas magnéticas, que antes de su primera utilización tienen una magnetización uniforme que representa un cero lógico en todos los bits de posición.

• La segunda capa es de aluminio reflectante, y se utiliza para reflejar los rayos láser.

Los materiales magnéticos de la primera capa poseen varías propiedades curiosas: una de ellas es el efecto Curie-Weisse, que consiste en la perdida de su organización magnética a determinadas temperaturas. Otra es la polarización de la luz que cambia al pasar por un campo magnético estas propiedades son aprovechables en los discos ópticos-magnéticos.

La escritura tiene dos fases: Consiste en calentar un sector (512 bytes normalmente) del disco por medio de un láser de alta densidad que se enfría bajo la influencia de un campo magnético. A medida que va bajando la temperatura también lo hace la influencia del campo magnético, y los datos se van fijando sobre el disco.

Alternando el magnetismo y los sectores a calentar por el láser escribimos todos los bytes en nuestro disco. Para leer los datos se utiliza un rayo láser de baja intensidad, que detecta la polaridad de las partículas del disco, traduciéndose los cambios de esta en pulsos eléctricos. Para rescribir en una zona ya utilizada hay que efectuar un borrado Y realiza el mismo procedimiento ya mencionado. La capacidad de estos discos es de 200 y 500 Mbytes.

2.3.4 Cintas Para "Backup"

Este tipo de sistemas se impuso debido a una gran cantidad de discos duros no removibles. El soporte físico empleado es parecido a un casete, pero en dimensiones mayores. Las unidades de lectura-escritura son del tamaño de una disquetera.

Las ventajas de estas cintas es la gran capacidad de almacenamiento de aproximadamente 100 Mbytes a 700 Mbytes; la alta velocidad de transferencia un tiempo típico es de 10 min.; tamaño compatible y un bajo costo.

2.3.5 Disquetes

Los disquetes también son medios magnéticos que en la actualidad siguen siendo una herramienta útil para el almacenamiento de datos.

Disquete De 5 ¼

Están compuestos por una lamina de poliéster (plástico flexible) de forma circular, recubierta por una película de material magnetizable.

La lámina de poliéster impregnada en la película magnética, esta cubierta con una funda flexible, normalmente cloruro de vinilo, en cuyo interior se encuentra un forro especial que sirve para proteger el disco del polvo y en cierta medida del calor y la humedad.

La grabación de datos en los disquetes se realiza en series de círculos concéntricos a los que denominamos "pistas", por lo tanto la superficie de un disco queda subdividida en pistas.

Las pistas a su vez se dividen en sectores. El numero de sectores que exista en un disquete dependen del tipo de disco y su formateo, todos los disquetes tienen dos caras, en las que se puede leer y escribir. Como en ambas existen pistas al conjunto de pistas se lo denomina "cilindro".

Cuando mezclamos todos estos conceptos, cara, pistas, tamaño del sector, obtenemos lo que se denomina "capacidad de almacenamiento" que es la multiplicación de todos estos términos.

Disquetes 3 ½ :

Tiene prácticamente el mismo mecanismo que el de 5 Y4, pero es diferentes en tamaño físico y en capacidad de almacenamiento. La funda es de plástico rígido con una pestaña corrediza en un borde que al entrar a la unidad de disco esta se corre automáticamente.

El método de grabación magnética es el mismo que emplean todas las variedades de cinta magnética, casetes de música, de video, etc. La base de esta clase de grabación es la propiedad de magnetización que tienen algunos materiales, tales como el hierro.

La superficie de los discos que contienen una superficie delgada de material magnético, se trata como si fuera una matriz de posiciones de puntos, cada uno de los cuales es un bit que se activa al equivalente magnético de O y 1 (magnetizado o desmagnetizado, respectivamente). Como las posiciones de estos puntos no están predeterminadas, necesitan unas marcas que ayuden a la unidad de grabación a encontrar y comprobar dichas posiciones.

Otro concepto importante en los discos magnéticos es el procedimiento de acceso a su información que debe ser lo suficientemente rápido, si escuchamos un casete de música podríamos decir que el acceso es lineal por que no podemos llegar rápidamente al final de la cinta en los discos flexibles es totalmente diferente ya que existen dos movimiento que facilitan el acceso rápido, el primero de ellos es el de rotación en el que se emplea muy poco tiempo, con una velocidad aproximada de 300 rp.m. en un disquete. El otro es el desplazamiento tangencial para ir a la posición deseada, por esto se denomina de "almacenamiento aleatorio" por que se puede ir a cualquier parte del disco sin tener que recorrer todo el trayecto.

La diferencia mas clara entre un disquete y un disco duro es la gran capacidad de almacenamiento de este ultimo.

Esto hace que tengamos que tratar de forma diferente a los discos duros de los flexibles. Los discos duros presentan un problema especial que, por otra parte, tiene solución. Al estar en el interior de la computadora no podemos combinarlo con otro de formato diferente o preparado para otro sistema operativo, normalmente se usa DOS pero hay otros SO como UNIX, OS-2 etc. Este problema deja de tener importancia cuando se usan discos removibles, ya que su utilización es similar a la de los discos flexibles.

Con los disquetes y con los removibles no hay problema de reconocimiento por parte de nuestro sistema operativo, porque si no lo reconoce por estar inicializado (formateado) con un sistema podemos introducir otro, pero el disco rígido si trabaja con un sistema operativo, en un principio, ya no puede utilizar otro.

Por eso los fabricantes de hardware permiten organizar el disco rígido para que acepte varios sistemas operativos por medio de lo que se denomina partición del disco duro (dividirlo en áreas).

Él formateo físico implica la creación de sectores, sus marcas de dirección (utilizadas para identificar los sectores después del formateo) y la porción de datos del sector. Él formateo lógico del disco rígido es la conversión de un disco al modelo que define el sistema operativo

2.4 TIPOS DE CABLES

Se entiende por elementos de conexión a los cables, tarjetas de red y otros equipos necesarios para conectar entre si las computadoras.

El tipo de cable determina la velocidad y calidad de la transmisión de señales. Sin embargo cualquiera que sea el tipo de cableado, la distancia máxima se puede diferir con la ayuda de los repetidores. Los cables de transmisión son generalmente utilizados para conectar las computadoras de una red de área local.

Los cinco parámetros de los medios cableados que se deben considerar son los siguientes:

• Características físicas

• Ancho de banda disponible

• Radio de acción o distancia (100 m, 200 m, etc.)

• Inmunidad al ruido

• Costo

Las características físicas son importantes durante la instalación (tendido de cables, conexión de dispositivos, etc.). Mientras el ancho de banda disponible limita la capacidad de transmisión de datos al canal.

El radio de acción es la distancia máxima recomendada para obtener el rendimiento deseado. En un ambiente normal, siempre existe cierto nivel de ruido electromagnético, el cual llega al canal según su constitución.

El costo del canal, en especial los dispositivos periféricos, varía en gran medida. De hecho, los tres parámetros que constituyen el ancho de banda, el radio de acción y la inmunidad al ruido mantienen una estrecha relación.

Existen cuatro tipos de cables: cable de par trenzado, cable coaxial de banda base, cable coaxial de banda ancha y cable de fibra óptica. Estos tipos de cables serán analizados con detenimiento en los temas siguientes.

2.4.1 Par Trenzado

El cable de par trenzado es el canal de transmisión de datos más popular, es el de menor costo y está disponible en todo el mercado. Sin embargo es el más vulnerable a los ruidos eléctricos y está sujeto a una distorsión de señal, por lo que no es adecuado para altas velocidades o largas distancias. Es un cable formado por un par de hilos de cable trenzados entre sí a manera de cadenas Y recubierto de una vaina de plástico aislante, cuyo color tiene una función importante. El grosor de los hilos y el número de vueltas del trenzado puede variar. Se usa normalmente para las instalaciones telefónicas y para la transmisión de señales digitales.

Este cable se encuentra en las líneas de transmisión privada y pública. Las líneas privadas están a cargo de las compañías de telecomunicaciones. En tanto las líneas públicas se emplean por lo general para la transmisión a largas distancias o cuando los factores del ambiente impiden el uso de líneas privadas. Las grandes distancias se cubren a velocidades limitadas. En teoría, la velocidad máxima de transmisión mediante las conexiones por cable es superior a 10 millones de bits por segundo (Mbps).

Para una velocidad alta (4,10 ó 16 Mbps) las distancias recomendadas son mucho más cortas (100 m.). En las distancias cortas se puede presentar un bajo Índice de error según el cableado utilizado, la cantidad de la instalación y la codificación.

El máximo desempeño binario logrado con un cable de par trenzado depende de las características físicas de los cables de cobre: el diámetro y su longitud.

2.4.2 Cable Coaxial De Banda Base

Este tipo de cable se utiliza sobre todo en las redes de área local o para cubrir distancias más o menos cortas, aproximadamente de 8 kilómetros. Transmite una sola señal a una velocidad de transmisión alta. La velocidad de transmisión más común alcanza hasta 100 Mbps y, en teoría puede llegar a 400 Mbps, es decir, el cable coaxial en banda base soporta un solo canal de alta velocidad y se emplea en los sistemas digitales half duplex.

Es un cable formado por un hilo conductor central rodeado de un material aislante que, a su vez, está rodeado por una malla fina de hilos de cobre. Todo el cable está rodeado por un aislamiento que le sirve de protección para reducir las emisiones eléctricas.

Se usa normalmente para las instalaciones telefónicas y para los sistemas de antenas colectivos de televisión.

Existen dos principales tipos de cables coaxiales utilizados más comúnmente en las redes de área local: el grueso y el delgado (fino). El cable coaxial grueso es menos sensible a las interferencias de motores eléctricos que el cable delgado. Se emplea en ambientes donde el ruido electromagnético es bastante fuerte; el cable delgado se utiliza en las redes pequeñas y es más económico que el cable grueso. Además ofrece mayor flexibilidad

2.4.3 Cable Coaxial De Banda Ancha

Este tipo de cable se encuentra construido en forma muy similar al cable coaxial de banda base, aunque puede tener mayores diámetros y con diversos grosores de aislamiento.

El cable puede transportar miles de canales de datos a baja velocidad.

2.4.4 Cable De Fibra Óptica

La fibra óptica es lo más nuevo en tecnología para transmisión de datos, voz e imágenes por una línea continua. En vez de transportar las señales de telecomunicación en la forma eléctrica tradicional, en esta tecnología se utilizan series de pulsos de luz a alta velocidad en las que se transporta la información codificada dentro de hilos de vidrio del espesor de un cabello, llamadas fibras ópticas. Al final del recorrido, los pulsos que se reciben se reconvierten, mediante electrónica de estado sólido, en señales eléctricas para que se puedan procesar en las microcomputadoras, terminales y microcomputadoras principales ordinarias.

La tecnología de fibras ópticas es un revolucionario despegue respecto de los sistemas tradicionales de transporte de mensajes constituidos por hilos de cobre y señales de radio por microondas. Un aspecto principal de la fibra óptica es su gran ancho de banda, con el cual se pueden transportar grandes cantidades de información; es esta capacidad la que las hace un sistema ideal para la transmisión simultánea de voz, datos y video (imágenes).

Existen en la actualidad dos métodos básicos -aunque se han desarrollado muchos más- para transmitir a través de un enlace por fibra. La transmisión óptica involucra la modulación de una señal de luz (usualmente apagando, encendiendo y variando la intensidad de la luz) sobre una fibra muy estrecha de vidrio (llamado núcleo).

Es decir el cable de fibra óptica está formado por fibras de vidrio. Cada filamento tiene un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción que está rodeado de una capa de material similar o funda, pero con un índice de refracción menor. De esta manera aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre filamentos contiguos, además el conducto (aislante) por lo general contiene fibras que lo protegen. La otra capa concéntrica de vidrio que rodea el núcleo se llama revestimiento. Después de introducir la luz dentro del núcleo ésta es reflejada por el revestimiento, lo cual hace que siga una trayectoria zigzag a través del núcleo.

Solo hay un canal por fibra. Para la comunicación full duplex se requieren dos fibras. Casi siempre hay varias fibras ópticas por cada cable.

El diámetro de la fibra debe ser muy pequeño con el fin de minimizar la transmisión reflectora. La fuente de luz en el transmisor puede ser un diodo emisor de luz (LEO) o un láser. El detector en el otro extremo es un fotodiodo o un fototransistor.

La mejor topología para la fibra óptica es la de punto a punto. Sin embargo, las nuevas tecnologías permiten más de un canal por fibra. Este tipo de cable puede alcanzar velocidades muy altas a una distancia entre estaciones de hasta 4 kilómetros sin necesidad de usar repetidores.

Un mazo de cable promedio contiene alrededor de 72 fibras, y un cable grande tiene alrededor de 144 fibras.

Por lo tanto las dos formas de transmitir sobre una Fibra son conocidas como transmisión en modo simple (también llamado único o monomodo) y multimodo.

2.5 TRANSMISIÓN INALÁMBRICA.

Este tipo de transmisión como su nombre lo dice en lugar de utilizar cables sus medios de transmisión más comunes son por medio de las ondas de radio para red de celular, por satélite, por ondas terrestres y ondas infrarrojas. Este tipo de transmisión, se utiliza cuándo no se puede recurrir a un canal cableado ya sea por el costo o porque va a ser una red temporal.

ondas de radio para red celular. Este tipo de transmisión utiliza señales microondas de alta frecuencia, además que necesita antenas distribuidas de una forma geográfica estratégica, así el usuario puede enviar transmitir voz y datos por medio de las antenas.

Un mensaje de voz o digital se transmite de manera automática de una a otra debido a que la señal suele debilitarse. El inconveniente de este tipo de transmisión es que son muy costosas, además que solo permite una capacidad aproximada de 19200 Bps, además que esta propensa a posibles interferencias en la señal.

Transmisión por satélite. Este tipo de transmisión al igual que las ondas de radio celular utiliza también microondas de alta frecuencia.

La transmisión por satélite utiliza satélites comerciales que se encuentran alrededor de la tierra. Las señales son enviadas por un emisor, y estás llegan a una estación (que se encuentran en la tierra), y posteriormente se amplifican y retransmiten para cada estación de la ruta. En seguida la información se proyecta hacia un satélite que actúa como un reflector y funciona como un repetidor. Esta recibe las señales para posteriormente enviar la información a otro punto. La ubicación de el satélite es de 35 580 Km. sobre el ecuador, a una velocidad de órbita correspondiente a la rotación de la Tierra.

Una desventaja que tiene es la demora de propagación (propagación de lay), esto quiere decir el tiempo que tarda la señal en desplazarse de la estación de trabajo de la tierra al satélite, este tiempo ya incluye el requerimiento para aceptarla. Certificarla y retransmitirla; aproximadamente es de 05 segundos para una transmisión Half- Duplex

Transmisión por ondas terrestres. O enlaces microondas, está proyecta la información en el espacio por medio de señales de radio en alta frecuencia a razón de 1GHz (igual a un millón de ciclos por segundo). Este tipo de transmisión necesita dos estaciones repetidoras a una distancia de 40 Km. Al recibir la señal en cada estación, lo que procede a hacer es amplificarlas para luego retransmitirla.

Transmisión por ondas infrarrojas. Esta se realiza a corta distancia con base en la frecuencia de la luz. Utiliza una radiación electromagnética de una longitud de onda situada entre la onda de la luz visible y la de ondas de radio.

A pesar de que es un canal de bajo costo, fácil de utilizar y realizar, la distancia máxima entre el emisor y receptor es de algunas docenas de metros, además que no debe haber ningún obstáculo en la trayectoria del haz infrarrojo, un ejemplo claro seria la neblina que causaría interferencia.

Una extensión de está técnica es el uso del rayo láser, y este medio si puede cruzar mayores distancias que pueden ser de hasta 2 Km.

2.6 TRANSMISIÓN POR SATÉLITE

En los últimos años, la tecnología satelital ha recobrado gran importancia en el terreno de las comunicaciones. El desarrollo de la fibra óptica parecía que iba a obstaculizar la evolución de los satélites artificiales de comunicación, como consecuencia de sus características de transmisión (Velocidad, Capacidad, Durabilidad...), pero pocos pensaron en los diversos retos que debía enfrentar esta tecnología de comunicación (geográficos, climáticos, y sobretodo financieros).

Para cumplir el propósito de ampliar las comunicaciones, integrando todos los rincones de la tierra, la exploración terrestre no ha sido suficiente. La fibra óptica ha proporcionado grandes ventajas en materia de comunicaciones, pero los altos costos de inversión para su desarrollo se han convertido en una limitante muy importante.

Por tal motivo los satélites artificiales de comunicación aún se presentan como una buena opción. Relativamente los costos de inversión son menores, y el alcance es mayor

Los satélites artificiales geoestacionarios posicionados sobre el ecuador aproximadamente a 36,000 Km. de la superficie terrestre, son idóneos para la comunicación en casi todos los puntos de la tierra. En 1957 se lanzó el primer satélite artificial Sputnik I de la entonces URSS, 42 años después operan aproximadamente 600 satélites geoesíncronos o geoestacionarios (GEOs). En México se cuenta con tres satélites geoestacionarios: Solidaridad I (1994) Y Solidaridad II (1995), que sustituyeron a los satélites Morelos I y Morelos II (1985), Y el Satmex 5, primer satélite comercial mexicano que lanza una entidad privada (Satmex) y que proporciona cobertura a casi todo el continente americano.

La función de los satélites de comunicación será muy importante, durante los siguientes 10 años, principalmente en áreas como: Internet, Educación a distancia, Radiodifusión (Televisión comercial, Televisión corporativa, Televisión Directa al Hogar, y Televisión por cable), Telefonía (Internacional, rural), y Telemedicina. Por ejemplo, en el caso del sector educativo, desde hace 5 años Edusat desarrolla programas de alfabetización a distancia en todo el país, cubriendo todos los niveles. También gracias a la transmisión vía satélite, el Instituto Tecnológico y de Estudios superiores de Monterrey ha desarrollado el concepto de "Universidad Virtual", consolidándose así como líder en Latinoamérica en el área de educación a distancia.

A través de las redes satelitales de órbita baja se desea enlazar a todo el planeta con un menor costo de inversión que cualquier otra tecnología de comunicación. Los satélites de órbita baja se encuentran a una distancia menor que los satélites de órbita geoestacionaria, en posición perpendicular al ecuador (aproximadamente a una altitud de 900 a 1300 Km. de la superficie de la tierra).

Prácticamente a principios del siguiente siglo, no habrá punto en la tierra sin la posibilidad de comunicación. Las barreras físicas que apartaban zonas enteras de los cinco continentes, como desiertos, montañas, océanos, selvas y polos glaciares ya no serán un obstáculo para las comunicaciones. Los satélites artificiales proporcionarán cobertura a regiones donde la comunicación por redes terrestres es prácticamente imposible, o sumamente costosa. Por ejemplo La Alianza Global Loral, de la cual forma parte Satmex, repartirá servicios de video que incluyen difusión de televisión, aplicaciones de señal directa al hogar, televisión empresarial, servicios ocasionales, noticias, servicios de Internet, voz y datos. Estos servicios se ofrecerán a lo largo del continente americano y Europa, y durante este año se extenderá su cobertura hacia Asia/Pacífico, India, Rusia, el Medio Oriente y Sudáfrica.

Aunque las transmisiones satelitales también tienen algunas desventajas como las demoras de propagación, la interferencia de radio y microondas, y el debilitamiento de las señales debido a fenómenos metereológicos (lluvias intensas, nieve, y manchas solares), las ventajas son mayores. Por tal motivo, países como Brasil, Francia, India, Japón, China, Australia, Gran Bretaña, Italia, Panamá, México y Argentina, además de los pioneros (Rusia, Estados Unidos y Canadá) cuentan con un sistema satelital de comunicaciones.

Con el fin de obtener mayores incrementos en las capacidades de operación con el más bajo costo posible, surge la investigación en el área de las comunicaciones. De aquí la idea de los satélites de telecomunicaciones aparecieron poco después de la segunda guerra mundial, debido a la combinación de dos muy distintas tecnologías: mísiles y microondas. La era espacial comenzó en 1957 con el lanzamiento del primer satélite artificial Sputnik I de la EX-URSS, el cual llevaba a bordo un radiofaro el cual emitía una señal en las frecuencias de 20 y 40 Mhz. Esta señal podía ser recibida por simples receptores a lo largo del mundo realizándose la primera prueba de transmisión y recepción de señales desde el espacio.

La característica más sobresaliente es la diversidad de servicios ofrecidos por los sistemas de telecomunicación por satélite, la extensa cobertura de los satélites se utiliza para establecer enlaces de larga distancia. Otra característica de los satélites es que tienen la capacidad de reunir o difundir señales desde o hacia varios lugares en lugar de transmitir desde un punto a otro.

Un satélite es un repetidor electrónico ubicado en el espacio, recibe señales generadas en la tierra, las amplifica y las vuelve a enviar a la tierra. Un satélite es cualquier objeto que se mueva en órbita alrededor o gira alrededor de otro objeto.

2.7 TRANSMISIÓN TELEFÓNICA PÚBLICA CONMUTADA

La red telefónica es ideal para conectar computadora s que estén ubicadas a una gran distancia, ya que las redes telefónicas pueden evitar el paso de cables por lugares públicos o caminos públicos, y esto nos conlleva a costos altos, y en dado caso puede llegar a ser ilegal en ciertos países.

La red telefónica pública y conmutada PSTN (public switched te\ephone network), puede transmitir bits, aunque no haya sido diseñada para la transmisión de estos, sino para la de ondas sonoras.

Para poder transmitir una señal digital (flujo de bits), por una red telefónica convencional, lo primero que se debe de hacer es una conversión a señal analógica (onda continua). Y a su vez en el extremo en el cual se va a recibir la señal, se tiene que volver a hacer la conversión, pero ahora de manera invertida, es decir de analógica a bits, para que el modem (abrev. modulador o demodulador).

Las velocidades de transmisión que ofrecen son de hasta 56 000 bits por segundo.

3 TOPOLOGÍA DE REDES

3.1 Introducción A LAS Topologías

La configuración de una red suele conocerse como topología de la misma. La topología es la forma (la conectividad física) de la red. El termino topología es un concepto geométrico con el que se alude al aspecto de una cosa. A la hora de establecer la topología de una red, el diseñador ha de planteares tres objetivos principales:

• Proporcionar la máxima fiabilidad posible, para garantizar la recepción correcta de todo el tráfico (encaminamiento alternativo).

• Encaminar el tráfico entre el nodo transmisor y el receptor a través del camino más económico dentro de la red (aunque, sí se consideran más importante otros factores, como la fiabilidad, este camino de coste mínimo puede no ser el mas conveniente).

• Proporcionar al usuario final un tiempo de respuesta óptimo y un caudal eficaz máximo.

Cuando hablamos de fiabilidad de una red nos estamos refiriendo a la capacidad que tiene la misma para transportar datos correctamente (sin errores) de un nodo a otro Ello incluye también la capacidad de recuperación de errores o datos perdidos en la red, ya bien con el mantenimiento del sistema, en la que se incluyen las comprobaciones diarias; el mantenimiento preventivo, que se ocupa de relevar de sus tareas a los componentes averiados o de funcionamiento incorrecto; y en su caso, el aislamiento de los focos de avería.

El segundo objetivo a cumplir a la hora de establecer una topología para la red consiste en proporcionar a los procesos de aplicación que residen en los nodos el

camino más económico posible. Para ello es preciso:

I. Minimizar la longitud real del canal que une los componentes, lo cual suele implicar el encaminamiento del tráfico a través del menor número posible de componentes intermedios.

II. Proporcionar el canal más económico para cada actividad concreta; por ejemplo, transmitir los datos de baja prioridad a través de un enlace de baja velocidad por línea telefónica normal, lo cual es mas barato que transmitir esos mismos datos a través de un canal vía satélite de alta velocidad.

El tercer objetivo es obtener un tiempo de respuesta mínimo y un caudal eficaz lo mas elevado posible. Para reducir al mínimo el tiempo de respuesta hay que acortar el retardo entre la transmisión y la recepción de los datos de un nodo a otro. y distribuyen de distintas maneras.

3.1.1 Topología Física.

Existe una distinción entre las tipologías físicas y lógicas de red. La topología Física es la manera en que se interconectan los cables con las computadoras; es la conexión física de circuitos. .Las topologías físicas pueden ser las mismas o totalmente distintas en una red de ordenadores. Como son las topologías de estrella, anillo y bus, por ejemplo.

3.1.2 Topología Lógica.

La topología lógica es el flujo de datos de una PC a otra, la proporciona el software y es una conexión lógica.

3.2 TOPOLOGÍA DE ESTRELLA

La topología en estrella es la más empleada en los sistemas de comunicación de datos. Su empleo es histórico, ya que la red en estrella se utilizo a lo largo de los años 60's y principios de los 70's porque resultaba fácil de controlar; su software no es complicado y su flujo de tráfico es sencillo.

Todo el trafico emana del núcleo de la estrella, que es el nodo central, por lo general un ordenador posee el control total de los nodos conectados a él. La configuración de estrella es, por tanto, una estructura muy similar a la de la topología jerárquica, aunque su capacidad de procesamiento distribuido es limitado. El nodo central es el responsable de encaminar el tráfico hacia el resto de los componentes; se encarga, además de localizar las averías. Esta tarea es relativamente sencilla en el caso de la topología de estrella, ya que es posible aislar las líneas para identificar el problema. Sin embargo y al igual que en la estructura jerárquica, una red en estrella puede sufrir saturaciones y problemas en caso de avería del nodo central. Algunas redes construidas en los años 70's experimentaron serios problemas de fiabilidad, debido a su carácter centralizado. En otros sistemas se estableció redundancia en el nodo central, como medida de seguridad, con lo cual la fiabilidad aumento considerablemente.

La ventaja principal es que permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente. la desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la red se desconecta. En este tipo de topología mientras exista un puerto libre en el punto central se puede añadir nodos fácilmente sin afectar el funcionamiento de la red.

3.3 TOPOLOGÍA DE ANILLO

La estructura en anillo es otra configuración bastante extendida. Como vemos en la figura, la topología en anillo se llama así por el aspecto circular del flujo de datos. En la mayoría de los casos, los datos fluyen en una sola dirección, y cada estación recibe la señal y la retransmite a la siguiente del anillo. La organización en anillo resulta atractiva porque con ella son bastante raros los embotellamientos, tan frecuentes en los sistemas de estrella y de árbol. Además, la lógica necesaria para poner en marcha una red de este tipo es relativamente simple. Cada componente solo ha de llevar una serie de tareas muy sencillas: aceptar los datos, enviarlos al nodo conectado al anillo o retransmitirlos al próximo componente del mismo.

Sin embargo, como todas las redes, la red en anillo tiene algunos defectos. El problema más grande es que todos los componentes del anillo están unidos por un mismo canal. Si falla el canal entre dos nodos, toda la red se interrumpe, por eso algunos fabricantes han ideado diseños especiales que incluyen canales de seguridad, por si se produce la perdida de algún canal, otros fabricantes construyen conmutadores que dirigen los datos automáticamente, saltándose el nodo averiado, hasta el siguiente nodo del anillo, con el fin de evitar que el fallo afecte a toda la red.

3.4 Topología DE BUS

Este tipo de topología es usada frecuente en las redes de área local, su estructura solo consta de un canal de comunicaciones que comparten entre si las estaciones. El uso de un solo canal permite que todas las estaciones reciban todas las transmisiones, es decir, una estación puede difundir la información a todas las demás.

Desventajas:

• Si el canal de comunicaciones falla, toda la red deja de funcionar.

• Dificultad de aislar las averías de los componentes individuales conectados al bus. debido a La falta de puntos de concentración.

Ventajas:

• Permite controlar fácilmente el flujo de datos.

• Reducción de la longitud del cable, puesto que no es necesario cerrar el ciclo.

• Permite conectar o desconectar un nodo sin afectar el funcionamiento de la red.

A diferencia de la del anillo, el bus es pasivo, esto quiere decir que 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.

3.5 TOPOLOGÍA JERÁRQUICA O EN ÁRBOL

La topología en árbol es similar a la topología en estrella extendida, ya que combina características de la topología de estrella con la BUS y consiste en un conjunto de subredes estrella conectada a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.

El enlace troncal es un cable con varias capas de ramificaciones, y el flujo de información es jerárquico. Conectado en el otro extremo al enlace troncal generalmente se encuentra un host servidor.

Ventajas de la Topología de Árbol.

• Cableado punto a punto para segmentos individuales.

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

Desventajas de la 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.

3.6 TOPOLOGÍA DE MALLA

Usando una topología de Malla, el ruteador de banda ancha permite una rápida instalación de una red inalámbrica de banda ancha, sin tener que definir un sitio central para una estación base o analizar requisitos de la línea de vista de nuevo a la estación base. Con la topología de Malla, cada ruteador de banda ancha se comunicará con cada otro nodo dentro de la Malla en un rango de hasta 800 metros.

Esto crea una nube IP multi-hop ruteada, capaz de auto-reconstruirse, capaz de un ajuste dinámico del ancho de banda, y escalable hasta 100 nodos. En la empresa, la topología de Malla, de ruteador de banda ancha proporciona una plataforma para rápidamente conectar múltiples edificios remotos, cuando el uso de una estación base no es posible. La topología de Malla le da la capacidad de conectar a más usuarios, en más edificios, mientras que dramáticamente reduce o elimina costos de la línea arrendada.

Para los proveedores de servicio de banda ancha, la topología de Malla de ruteador de banda ancha disminuye sensiblemente la necesidad de viajes entre los puntos, reduce costos de mantenimiento, y el tiempo de la instalación a largo plazo.

Con una robusta, red inalámbrica de banda ancha auto-regenerable, usted puede servir a más clientes con mayor ancho de banda que antes.

Los modelos multi-usuarios y residenciales están específicamente diseñados para resolver las demandas de conectividad para todo tipo de usuarios, desde los usuarios residenciales, hasta las grandes corporaciones. Con 11 Mbps de ancho de banda inalámbrico, el ruteador de banda ancha es la solución más flexible, más robusta, de alto rendimiento, con topología de Malla en el mercado hoy.

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3.7 TOPOLOGÍA HÍBRIDA

Este tipo de redes son el resultado de las combinaciones de las topologías de bus

lineal, de estrella y de anillo.

Anillo en estrella.

Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red.

Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.

"Bus" en estrella.

El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.

Estrella jerárquica.

Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jerárquica.

4. PROTOCOLOS

4.1 DEFINICIÓN Y FUNCIÓN DE LOS PROTOCOLOS

Los protocolos son reglas y procedimientos para la comunicación. El término 'protocolo" se utiliza en distintos contextos. Por ejemplo, los diplomáticos de un país se ajustan a las reglas del protocolo creadas para ayudarles a interactuar de forma correcta con los diplomáticos de otros países. De la misma forma se aplican las reglas del protocolo al entorno informático. Cuando dos equipos están conectados en red, las reglas y procedimientos técnicos que dictan su comunicación e interacción se denominan protocolos. Existen muchos protocolos a pesar de que cada protocolo facilita la comunicación básica, cada uno tiene un propósito diferente y realiza distintas tareas. Cada protocolo tiene sus propias ventajas y sus limitaciones.

Algunos protocolos sólo trabajan en ciertos niveles OSI. El nivel al que trabaja un protocolo describe su función. Por ejemplo, un protocolo que trabaje a nivel físico asegura que los paquetes de datos pasen a la tarjeta de red (NIC) y salgan al cable de la red.

Los protocolos también pueden trabajar juntos en una jerarquía o conjunto de protocolos. Al igual que una red incorpora funciones a cada uno de los niveles del modelo OSI, distintos protocolos también trabajan juntos a distintos niveles en la jerarquía de protocolos. Los niveles de la jerarquía de protocolos se corresponden con los niveles del modelo OSI. Por ejemplo, el nivel de aplicación del protocolo TCP/IP se corresponde con el nivel de presentación del modelo OSI. Vistos conjuntamente, los protocolos describen la jerarquía de funciones y prestaciones.

La operación técnica en la que los datos son transmitidos a través de la red se puede dividir en dos pasos discretos, sistemáticos. A cada paso se realizan ciertas acciones que no se pueden realizar en otro paso. Cada paso incluye sus propias reglas y procedimientos, o protocolo.

Los pasos del protocolo se tienen que llevar a cabo en un orden apropiado y que sea el mismo en cada uno de los equipos de la red. En el equipo origen, estos pasos se tienen que llevar a cabo de arriba hacia abajo. En el equipo de destino, estos pasos se tienen que llevar a cabo de abajo hacia arriba.

Los equipos origen y destino necesitan realizar cada paso de la misma forma para que los datos tengan la misma estructura al recibirse que cuando se enviaron.

Protocolos en una arquitectura multinivel

En una red, tienen que trabajar juntos varios protocolos. Al trabajar juntos, aseguran que los datos se preparan correctamente, se transfieran al destino correspondiente y se reciban de forma apropiada.

El trabajo de los distintos protocolos tiene que estar coordinado de forma que no se produzcan conflictos o se realicen tareas incompletas. Los resultados de esta coordinación se conocen como trabajo en niveles.

4.2 JERARQUÍAS DE PROTOCOLOS

Una jerarquía de protocolos es una combinación de protocolos. Cada nivel de la jerarquía especifica un protocolo diferente para la gestión de una función o de un subsistema del proceso de comunicación. Cada nivel tiene su propio conjunto de reglas. Los protocolos definen las reglas para cada nivel en el modelo OSI.

El proceso de ligadura

El proceso de ligadura (binding process), con el que se conectan los protocolos entre sí y con la NIC, permite una gran flexibilidad a la hora de configurar una red. Se pueden mezclar y combinar los protocolos y las NIC según las necesidades. Por ejemplo, se pueden ligar dos jerarquías de protocolos a una NIC, como Intercambio de paquetes entre redes e Intercambio de paquetes en secuencia (IPX/SPX). Si hay más de una NIC en el equipo, cada jerarquía de protocolos puede estar en una NIC o en ambas.

El orden de ligadura determina la secuencia en la que el sistema operativo ejecuta el protocolo. Cuando se ligan varios protocolos a una NIC, el orden de ligadura es la secuencia en que se utilizarán los protocolos para intentar una comunicación correcta. Normalmente, el proceso de ligadura se inicia cuando se instala o se inicia el sistema operativo o el protocolo. Por ejemplo, si el primer protocolo ligado es TCP/IP, el sistema operativo de red intentará la conexión con TCP/IP antes de utilizar otro protocolo. Si falla esta conexión, el equipo tratará de realizar una conexión utilizando el siguiente protocolo en el orden de ligadura.

El proceso de ligadura consiste en asociar más de una jerarquía de protocolos a la NIC. Las jerarquías de protocolos tienen que estar ligadas o asociadas con los componentes en un orden para que los datos puedan moverse adecuadamente por la jerarquía durante la ejecución. Por ejemplo, se puede ligar TCP/IP al nivel de sesión del Sistema básico de entrada/salida en red (NetBIOS), así como al controlador de la NIC. El controlador de la NIC también está ligado a la NIC.

4.2.1 Jerarquías estándar

La industria informática ha diseñado varios tipos de protocolos como modelos estándar de protocolo. Los fabricantes de hardware y software pueden desarrollar sus productos para ajustarse a cada una de las combinaciones de estos protocolos.

Los modelos más importantes incluyen:

• La familia de protocolos ISOIOSI.

• La arquitectura de sistemas en red de IBM (SNA).

• Digital DECnet.

• Novel! NetWare.

• Apple Talk de Apple.

• El conjunto de protocolos de Internet, TCP/IP.

Los protocolos existen en cada nivel de estas jerarquías, realizando las tareas especificadas por el nivel. Sin embargo, las tareas de comunicación que tienen que realizar las redes se agrupan en un tipo de protocolo entre tres.

Cada tipo está compuesto por uno o más niveles del modelo OSI. Antes del modelo de referencia OSI se escribieron muchos protocolos. Por tanto, no es extraño encontrar jerarquías de protocolos que no se correspondan directamente con el modelo OSI.

4.2.2 Protocolos de aplicación

Los protocolos de aplicación trabajan en el nivel superior del modelo de referencia OSI y proporcionan interacción entre aplicaciones e intercambio de datos. APPC (Comunicación avanzada entre programas): Protocolo SNA Trabajo en Grupo de IBM, mayormente utilizado en equipos AS/400. APPC se define como un protocolo de aplicación porque trabaja en el nivel de presentación del modelo OSI. Sin embargo, también se considera un protocolo de transporte porque APPC utiliza el protocolo LU 6.2 que trabaja en los niveles de transporte y de sesión del modelo OSI

FTAM (Acceso y gestión de la transferencia de archivos): Un protocolo OSI de acceso a archivos.

X.400: Un protocolo CCITT para las transmisiones internacionales de correo electrónico.

X.500: Un protocolo CCITT para servicios de archivos y directorio entre sistemas.

SMTP (Protocolo básico para la transferencia de correo): Un protocolo Internet para las transferencias de correo electrónico.

FTP (Protocolo de transferencia de archivos): Un protocolo para la transferencia de archivos en Internet.

SNMP (Protocolo básico de gestión de red): Un protocolo Internet para el control de redes y componentes.

Telnet: Un protocolo Internet para la conexión a máquinas remotas y procesar los datos localmente.

SMBs (Bloques de mensajes del servidor) de Microsoft y clientes o redirectores: Un

protocolo cliente/servidor de respuesta a peticiones.

NCP (Protocolo básico de NetWare) y clientes o redirectores: Un conjunto de protocolos de servicio.

AppleTalk y AppleShare: Conjunto de protocolos de red de Apple. AFP (Protocolo de archivos AppleTalk): Protocolo de Apple para el acceso a archivos remotos.

I DAP (Protocolo de acceso a datos): Un protocolo de DECnet para el acceso a archivos

Protocolos de transporte

Los protocolos de transporte facilitan las sesiones de comunicación entre equipos y aseguran que los datos se pueden mover con seguridad entre equipos.

TCP: El protocolo de TCP/IP para la entrega garantizada de datos en forma de paquetes secuenciados.

SPX: Parte del conjunto de protocolos IPx/SPX de Novell para datos en forma

de paquetes secuenciados.

NWLink: La implementación de Microsoft del protocolo IPx/SPX.

NetBEUI (Interfaz de usuario ampliada NetBIOS): Establece sesiones de comunicación entre equipos (NetBIOS) y proporciona los servicios de transporte de datos subyacentes (NetBEUI).

ATP (Protocolo de transacciones Apple Talk) y NBP (Protocolo de asignación de nombres): Protocolos de Apple de sesión de comunicación y de transporte de datos.

Protocolos de red

Los protocolos de red proporcionan lo que se denominan servicios de enlace. Estos protocolos gestionan información sobre direccionamiento y encaminamiento, comprobación de errores y peticiones de retransmisión. Los protocolos de red también definen reglas para la comunicación en un entorno de red particular como es Elhernet o Token Ring.

IP: El protocolo de TCP/IP para el encaminamiento de paquetes.

IPX: El protocolo de Novel! para el encaminamiento de paquetes.

NWLink: La implementación de Microsoft del protocolo IPx/SPX.

NetBEUI: Un protocolo de transporte que proporciona servicios de transporte de datos para sesiones y aplicaciones NetBIOS.

DDP (Protocolo de entrega de datagramas): Un protocolo de Apple

4.3 PROTOCOLO TCP/IP

Protocolos de comunicaciones.

Los protocolos que se utilizan en las comunicaciones son una serie de normas que deben aportar las siguientes funcionalidades:

• Permitir localizar un ordenador de forma inequívoca.

• Permitir realizar una conexión con otro ordenador.

• Permitir intercambiar información entre ordenadores de forma segura, independientemente del tipo de máquinas que estén conectadas (PC, Mac, AS-400).

• Abstraer a los usuarios de los enlaces utilizados (red telefónica, radioenlaces, satélite...) para el intercambio de información.

• Permitir liberar la conexión de forma ordenada.

Debido a la gran complejidad que conlleva la interconexión de ordenadores, se ha tenido que dividir todos los procesos necesarios para realizar las conexiones en diferentes niveles. Cada nivel se ha creado para dar una solución a un tipo de problema particular dentro de la conexión. Cada nivel tendrá asociado un protocolo, el cual entenderán todas las partes que formen parte de la conexión.

Diferentes empresas han dado diferentes soluciones a la conexión entre ordenadores, implementando diferentes familias de protocolos, y dándole diferentes nombres (DECnet, TCP/IP, IPx/SPX, NETBEUI, etc.),

4.3.1QUÉ ES Y ARQUITECTURA DE TCP/IP

El Protocolo de Internet (IP) y el Protocolo de Transmisión (TCP), fueron desarrollados inicialmente en 1973 por el informático estadounidense Vinton Cerf como parte de un proyecto dirigido por el ingeniero norteamericano Robert Kahn y patrocinado por la Agencia de Programas Avanzados de Investigación (ARPA, siglas en inglés) del Departamento Estadounidense de Defensa. Internet comenzó siendo una red informática de ARPA (llamada ARPAnet) que conectaba redes de ordenadores de varias universidades y laboratorios en investigación en Estados Unidos. World Wibe Web se desarrolló en 1989 por el informático británico Timothy Berners-Lee para el Consejo Europeo de Investigación Nuclear (CERN, siglas en francés).

Cuando se habla de TCP/IP. se relaciona automáticamente como el protocolo sobre el que funciona la red Internet. TCP/IP es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet, de manera que estos puedan comunicarse entre si. Hay que tener en cuenta que en Internet se encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software incompatibles en muchos casos. además de todos los medios y formas posibles de conexión. Aquí se encuentra una de las grandes ventajas del TCP/IP, pues este protocolo se encargará de que la comunicación entre todos sea posible. TCP/IP es

compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware.

Para entender el funcionamiento de los protocolos TCP/IP debe tenerse en cuenta la arquitectura que ellos proponen para comunicar redes. Tal arquitectura ve como iguales a todas las redes a conectarse, sin tomar en cuenta el tamaño de ellas, ya sean locales o de cobertura amplia. Define que todas las redes que intercambiarán información deben estar conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos de comunicación); a tales computadoras se les denomina compuertas, pudiendo recibir otros nombres como enrutadores o puentes.

Para poder solucionar los problemas que van ligados a la comunicación de ordenadores dentro de la red Internet, se tienen que tener en cuenta una serie de particularidades sobre las que ha sido diseñada TCP/IP:

• Los programas de aplicación no tienen conocimiento del hardware que ~ utilizara para realizar la comunicación (módem, tarjeta de red...)

• La comunicación no esta orientada a la conexión de dos maquinas, eso quiere decir que cada paquete de información es independiente, y puede viajar por caminos diferentes entre dos maquinas.

• La interfaz de usuario debe ser independiente del sistema, así los programas no necesitan saber sobre que tipo de red trabajan.

• El uso de la red no impone ninguna topología en especial (distribución de los distintos ordenadores).

De esta forma, podremos decir, que dos redes están interconectadas, si hay una. maquina común que pase información de una red a otra. Además, también podremos decir que una red Internet virtual realizara conexiones entre redes, que ha cambio de pertenecer a la gran red, colaboraran en el trafico de información procedente de una red cualquiera, que necesite de ella para acceder a una red remota. Todo esto independiente de las maquinas que implementen estas funciones, y de los sistemas operativos que estas utilicen.

TCP/IP no es un único protocolo, sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI. Los dos protocolos más importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet Protocol) , que son los que dan nombre al conjunto. La arquitectura del TCP/IP consta de cinco niveles o capas en las que se agrupan los protocolos.

4.3.2 EN QUE SE UTILIZA TCP/IP

Muchas grandes redes han sido implementadas con estos protocolos, incluyendo DARPA Internet "Defense Advanced Research projects Agency Internet", en español, Red de la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa. De igual forma, una gran variedad de universidades, agencias gubernamentales y empresas de ordenadores, están conectadas mediante los protocolos TCP/IP. Cualquier máquina de la red puede comunicarse con otra distinta y esta conectividad permite enlazar redes físicamente independientes en una red virtual llamada Internet. Las máquinas en Internet son denominadas "hosts" o nodos.

TCP/IP proporciona la base para muchos servicios útiles, incluyendo correo electrónico, transferencia de ficheros y login remoto.

El correo electrónico está diseñado para transmitir ficheros de texto pequeños. Las utilidades de transferencia sirven para transferir ficheros muy grandes que contengan programas o datos. También pueden proporcionar chequeos de seguridad controlando las transferencias.

El login remoto permite a los usuarios de un ordenador acceder a una máquina remota y llevar a cabo una sesión interactiva.

5. ADMINISTRACIÓN Y SEGURIDAD DE UNA RED

5.1 CONFIGURACIÓN

La responsabilidad de configurar una red corresponde al administrador de red. Una vez instalada, el administrador ha de conocer todos los aspectos del funcionamiento de la red, desde arrancar el sistema por la mañana, apagarlo por la noche, conectar nuevos equipos, asignar derechos de acceso a los usuarios, establecer menús, hacer copias de seguridad, etc.

Los pasos a seguir son:

-Instalar todo el cableado de la red. .

-Instalar las tarjetas de red en las computadoras

-Instalar los discos duros, impresoras y otros periféricos.

-Instalar las interfaces de todas las computadoras.

-Conectar todos los equipos a la red.

-Instalar el sistema operativo de la red, identificando cada estación de trabajo y/los dispositivos conectados.

Una vez instalado el sistema operativo, se ha de proceder a la configuración de la red, teniendo que ejecutar, entre otros, los siguientes pasos:

-Desarrollar la estructura de directorios.

-Copiar los programas de aplicaciones y los datos.

-Crear el guión de entrada del sistema y de los usuarios.

5.2 OPERACIÓN

Los operadores de red se encargan de iniciar el arranque, de elaborar copias de respaldo, de cerrar el sistema cuando ocurre una falla y permitir a los usuarios terminar sus trabajos y guardar sus datos sin ningún daño mientras él se encarga de cerrar la red.

Su capacitación y sus habilidades deben ser similares a las del administrador de red.

5.3 ADMINISTRACIÓN

El trabajo de -un administrador de red es manejar la red en forma eficiente, tanto el hardware (tarjetas de red, hubs, etc.) como el software. Al añadir una nueva computadora a la red, el administrador de red debe especificar el tipo de cableado, dar un nombre al dispositivo, inscribir a la persona que hará uso de ella, definir sus privilegios, etc.

El administrador de la red debe preocuparse de la operación diaria de los elementos de la red: usuarios, estaciones, servidores, canales, conectores, protocolos, conexión a otras redes y otros.

5.4 SEGURIDAD

La protección de la red se subdivide en varias actividades: el manejo de errores y peligros que amenazan la red, la implantación de un sistema de seguridad física, y el manejo de contraseñas, la administración de grupos de usuarios, la definición de privilegios de acceso a los recursos de la red, la codificación de datos así como la protección contra los virus y la elaboración de un plan de seguridad.

Algunas instalaciones computacionales tienen sistemas de seguridad como detectores de terremotos, supervisión en circuitos cerrados, un sistema de tarjeras magnéticas, etc.

La fuente de un problema de red puede ser un usuario, un dispositivo, el software o un cable. Todo elemento está sujeto a una falla, y la reparación de ésta podría requerir de un experto. Pero lo más importante, debe repararse en un tiempo razonable para no perjudicar el rendimiento del sistema.

Los problemas de cableado surgen en una estación, un servidor o entre una estación y un servidor. Las causas del conflicto pueden ser enormes, y tienden a ser más complejas cuando varias redes están interconectadas.

Para proteger una red es necesario tomar en cuenta ciertas medidas de seguridad que permitirán evitar errores e irregularidades disminuyendo de esta forma los riesgos al trabajar con redes de computadoras.

Objetivos específicos:

Tema uno

Dar un panorama inicial acerca de los antecedentes y conceptos generales de una red que serán necesarios para comprender el funcionamiento y las ventajas que tiene el emplear una conexión de este tipo. También presentar varias clasificaciones de las redes que nos permiten entender como es cada una de ella.

Tema dos

Diferenciar algunos de los más importantes medios de transmisión; así como conocer diversos tipos de cables con que se conectan las redes, de que constan los métodos más modernos y utilizados de transferir información en el mundo.

Tema tres

Tener una visión clara respecto al concepto de topología y su importancia. Comprender cada una de las topologías que existen y como se diferencian unas de otras, con el fin de discernir cual de ellas es la más adecuada de acuerdo a las necesidades de cada persona.

Tema cuatro

Poder definir que es protocolo y sus funciones. De igual modo mostrar un análisis del protocolo TCP/IP, sus características y aplicación.

Tema cinco

Dar a conocer normas para la óptima administración y seguridad de una red, así como algunas formas de instalación y reglas de mantenimiento con estas conexiones para obtener beneficios y no enfrentar problemas al trabajar con las redes.

ANEXOS

Estructura de un disco de 5 ¼

Cuadro Comparativo De Cables

En el siguiente cuadro se muestran las características comparadas de los cuatro

tipos de cables:

PAR COAXIAL COAXIAL FIBRA

TRENZADO DE BANDA DE BANDA ÓPTICA

BASE ANCHA

ANCHO DE BANDA Bajo Moderado Alto Muy alto

INSTALACIÓN Sencilla Fácil Fácil Difícil

LONGITUD Baja Moderada Alta Muy alta

COSTO Bajo Moderado Elevado Muy elevado

FIABILIDAD

DE LA Baja Alta Alta Muy alta

TRANSMISIÓN

INTERFERENCIAS Alta Moderada Baja Ninguna

SEGURIDAD Baja Baja Moderada Alta

Bus bus bus --------

TOPOLOGÍA estrella ------- estrella estrella

Anillo ------- ------- anillo

Cuadro comparativo de redes

Las redes de comunicación se pueden clasificar de acuerdo a su diferente cobertura en:

		En el mismo local
LAN: Red de área local		En el mismo piso
		En el mismo edificio
MAN: Red de área metropolitana (Interconexión de LAN)		En la misma zona En la misma zona interurbana
		En la misma ciudad
WAN: red de área amplia (Interconexión de MAN)		En el mismo estado En el mismo país
		En el mismo continente

CONCLUSIONES

Con este trabajo nosotros concluimos que una red es un conjunto de computadoras entre sí con el fin de compartir recursos e información entre cada una de las terminales y de esta forma el usuario puede acceder a cualquiera de ellas desde cualquier punto donde se encuentre y en particular tratamos de explicar perfectamente cada uno de los diferentes tipos de topologías que existen en la actualidad, las cuales son de estrella, de anillo, de bus, jerárquica o en árbol, de malla e híbridas, determinando cada concepto de este tema.

Consideramos que todas las topologías son importantes, debido a que existen varios tipos de ellas que se adaptan a diferentes y a cada una de las necesidades de los usuarios de distintas situaciones.

Lo esencial es conocer en que consiste cada topología y como se utilizan, con el fin de emitir un juicio y decidir cual de ellas soluciona nuestros problemas y nos proporciona mejores beneficios al trabajar con ella.

En esta investigación documental dimos respuesta entre otras cosas, a como realizar una adecuada conexión de cualquier tipo mediante las mas importantes formas de transmisión simplex y half duplex a través de las técnicas de banda base y banda ancha, utilizando medios magnéticos, un tipo de cableado especial o satélites. Deducimos que el medio de transmisión más adecuado depende básicamente del tipo de topología que el usuario elija y las necesidades que éste tenga, tomando en cuenta que cada medio tiene sus ventajas de fiabilidad y acceso, y desventajas de costo, interferencias y dificultad de instalación.

No debemos olvidar que para que nuestra red funcione con un óptimo rendimiento es necesario brindarle cuidados especiales, es decir, darle periódicamente un mantenimiento debido, procurando un espacio adecuado y un manejo seguro de la información. De esta manera se puede asegurar el buen desempeño de la interconexión de computadoras, es decir, la red.

En concreto, las redes son de vital importancia en la actualidad, debido a que el mundo se encuentra dominado por ellas.

Finalmente cumplimos cada uno de nuestros objetivos planteados al inicio de este trabajo.

BIBLIOGRAFÍA

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Dre- learning.com

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