Conceptos De Redes, Taller De Conocimientos Jhonatan Pacheco Borja

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Elizabeth Domínguez Suescún

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FUNDAMENTACION DE REDES _______________________________________________________

INTRODUCCION Esta Guía contiene los conceptos básicos de las Redes de Computadores, los cuales le van a permitir conocer qué es y para qué sirven exactamente una red, los diferentes componentes que formar una red y la manera de interconectar o unir varias redes. Esto le ayudará a entender y aclarar que la topología que elegida para construir una red es un factor fundamental que va a determinar el rendimiento y la funcionalidad de la red. Además leservirá como punto de partida en su proceso de aprendizaje y de vital importancia para el éxito en el desarrollo la carrera.

OBJETIVO

Conocer qué son y para qué sirven las redes y como se pueden interconectar o unir los componentes que la conforman.

MATERIAL DE CONSULTA ____________________ Comunicación y Redes de Computadores. Stallings, Prentice Hall Redes de Computadoras. Andrew S. Tanenbaum Redes y comunicaciones para computadores. Codesis Sitios Internet. www.htmlweb.net/redes

http://mat.edusena.net en la intranet

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EXPLORACIÓN DE SABERES PREVIOS ________________________ Amigo (a ) Estudiante:

A Continuación Usted encontrará una serie de preguntas, si conoce la respuesta de todas o algunas de ellas, por favor responda con sus palabras, no se preocupe si se le presenta alguna dificultad, sus inquietudes las podrá resolver a través del desarrollo de los contenidos y de las actividades contempladas en esta Guía de Aprendizaje.

1. ¿Qué son las Redes de Datos?

Es la unión de varios computadores de diferentes formas o topologías, el fin que cumple la red de datos es transferir y recibir datos de un computador a otro, esta red la podemos encontrar cableada o inalambrica.

¿Cuáles son los distintos tipos en que se clasifican las redes, de acuerdo a la cobertura?

a. RDSI, LAN, WAN b. LAN, MAN, WAN c. LAN, DAN d. Internet, LAN, MAN

2. ¿Para qué sirven la Redes de Datos?

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Es transferir datos de un computador a otro y garantizando la conexión, y que los datos se transfieran de una forma correcta

3. Una red se define como un conjunto de computadores….

a. e impresoras b. con las mismas especificaciones c. conectados entre si que comparten información d. que comparten dispositivos y periféricos

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Una vez que haya terminado de responder. Por favor compare sus respuestas con el Texto Técnico: Fundamentos de Redes socialice sus aciertos y/o dificultades con el Instructor Formador asignado.

Amigo (a) estudiante: con base en los contenidos señalados, en la Guíade Aprendizaje, lleve a cabo la lectura del Texto Técnico para desarrollar las actividades que se proponen en cada uno de los temas.

1

REDES

1.1 DEFINICION

La necesidad de transferencia y comunicación de datos oportunamente han dado un enorme crecimiento al fenómeno de las redes.

La razón básica de tan enorme crecimiento es la facilidad de transferencia y comunicación de datos que ofrece una configuración LAN o WAN. Describiéndola en términos simples, una red es un conjunto lógico o físico de computadores conectados entre sí a través de un medio físico o uno medio inalámbrico.

Al principio, cuando las redes no existían, la transferencia de datos se realizaba mediante el intercambio de disquetes

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Una Red de Datos es un conjunto de computadores, equipos de comunicaciones y otros dispositivos que se pueden comunicar entre sí, a través de un medio en particular.

Los propósitos principales que impulsan a la configuración de equipos en red son:

 La información debe ser entregada de manera confiable y sin daños en los datos.  La información debe entregarse de manera consistente.  Los equipos que forman la red deben ser capaces de identificarse entre si.  Debe existir una manera estandarizada de nombrar e identificar las partes de la red.

Las redes, entre otras cosas, sirven para:

Compartir recursos y ahorrar dinero. Aumentar la disponibilidad de la información. Permitir el acceso a información a una gran cantidad de usuarios (Internet).

1.2 Clasificación de las Redes

1.2.1.CLASIFICACIÓN POR TECNOLOGÍA DE TRANSMISIÓN

 Redes de Difusión (Broadcasting): existe un sólo canal o medio de comunicación, que es compartido por todos los dispositivos de la red.

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 Redes de Punto-a-Punto: consisten en múltiples conexiones entre pares individuales de máquinas.

Figura 1: Ejemplo de Clasificación de Redes

1.2.2.CLASIFICACIÓN POR ESCALA O TAMAÑO

LAN: (Local Area Network, redes de área local) son el punto de contacto de los usuarios finales. Su finalidad principal es la de intercambiar información entre grupos de trabajo y compartir recursos tales como impresoras y discos duros. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio… Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Se caracterizan por tres factores: extensión (de unos cuantos metros hasta algunos kilómetros), su tecnología de transmisión (cable de par trenzado UTP o coaxial, .Fibra óptica, portadoras con infrarrojo o láser, radio y microondas en frecuencias no comerciales) y su topología (anillo, bus único o doble, estrella, árbol y completas).

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MAN: (Metropolitan Area Network, redes de área metropolitana). corresponde o es una versión más grande de una LAN en cuanto a topología, protocolos y medios de transmisión, que por ejemplo puede cubrir un conjunto de oficinas corporativas o empresas en una ciudad. En general, cualquier red de datos, voz o video con una extensión de una a varias decenas de kilómetros puede ser considerada una MAN.

WAN: (Wide Area Network, redes de área extensa) son redes que se expanden en una gran zona geográfica, por ejemplo, un país o continente. Los beneficiarios de estas redes son los que se ubican en nodos finales que son quienes corren aplicaciones de usuario. A la infraestructura que une los nodos de usuarios se le llama subred y abarca diversos aparatos de red (llamados routers o ruteadores) y líneas de comunicación que unen las diversas redes.

En la mayoría de las WAN se utilizan una gran variedad de medios de transmisión para cubrir grandes distancias. La transmisión puede efectuarse por microondas, por cable de cobre, fibra óptica o alguna combinación de los anteriores. Sin importar el medio, los datos en algún punto se convierten e interpretan como una secuencia de unos y ceros para formar frames de información, luego estos frames son ensamblados para formar paquetes y los paquetes a su vez construyen archivos o registros específicos de alguna aplicación.

Un ejemplo de una red WAN, un cable submarino entre Europa y América, o bien una red troncal de fibra óptica para interconectar dos países. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. 1.3 Ventajas de una LAN

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Los tres principales beneficios de contar con una configuración LAN son:

➢ Uso compartido de recursos

•

Uso compartido de archivos: Los usuarios de la red pueden compartir su trabajo más fácilmente de lo que solían hacerlo en computadores independientes.

•

Impresión compartida: Permite compartir equipos costosos, como plotters o impresoras láser. Se pueden instalar impresoras de red para obtener copias mejores y más rápidas.

Nota: Las impresoras de red son impresoras que han sido construidas con la capacidad de conectarse a la red sin la necesidad de una máquina. Por ejemplo, una impresora puede conectarse directamente a un cable Cat5 en el hub y aceptar trabajos de todos los computadores de la red.

•

Soluciones de mensajería: Se pueden configurar servicios de correo electrónico y workflow para lograr resultados y respuestas eficaces de los miembros de una organización.

•

Uso de aplicaciones: Sistemas operativos de red como Novell NetWare ofrecen soluciones para nodos sin disco duro, los cuales pueden trabajar con software instalado en el servidor. De esta manera se reduce el trabado de configuración de aplicaciones y se evita la incompatibilidad de software entre las estaciones de trabajo.

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•

Implementación de bases de dato: Se puede implementar fácilmente, sistemas de soporte de decisión en toda la red para facilitar el uso compartido de la información que, de otro modo, tendría que ser duplicada individualmente en todas las máquinas.

➢ Seguridad

•

La implementación de un sistema de seguridad centralizado permite reforzar la seguridad de los datos y acceder a los recursos de la red usando las medidas globales de seguridad del sistema operativo de red.

➢ Reducción de costos

•

El uso compartido de recursos como impresoras, plotters y dispositivos de almacenamiento de datos, ahorra gran cantidad de dinero a la organización, el cual puede ser destinado para otros fines constructivos.

1.4 Implementación de una red LAN

Para implementar una red real y eficaz es necesario tener la combinación correcta de. software y hardware que forman una LAN. Además, para decidir qué hardware es el correcto, debemos analizar los

requerimientos de nuestra organización, tales como la velocidad de red requerida, el factor de rendimiento del servidor y de las estaciones de trabajo y el presupuesto de la instalación. La elección del software normalmente se circunscribe al sistema operativo de red y al sistema operativo para las estaciones de trabajo.

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1.4.1 Hardware básico de una red LAN

•

Computadores: Lo fundamental para levantar una red es el computador. Según el modelo utilizado, podremos designar un computador como servidor, estación de trabajo o como un computador más en una red punto a punto.

•

Cables: Constituyen la línea vital de comunicación en una red. Los cables conectan a los computadores, y participan en la transferencia de datos a través de la red.

•

Hubs, Bridges, Routers y Gateways: Los dispositivos de conectividad de red desempeñan un papel fundamental en la conexión de las máquinas y otros segmentos de una red.

•

NIC: Una tarjeta de interfaz de red es la que proporciona el enlace entre el computador y el cableado físico de la red.

1.4.2 Software básico de una red LAN

•

Sistema operativo de red: El sistema operativo de red se ejecuta en el servidor. Representa el corazón de la red y es el que interactúa con los clientes y los distintos recursos que hay en ella. Reside generalmente en el sistema designado como servidor.

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•

Software Cliente: Se ejecuta en las estaciones de trabajo e interactúa con el sistema operativo de red. El software de conectividad del cliente maneja todos los requerimientos de los recursos.

•

Aplicaciones: Constituyen el último componente de la red que interactúa con el usuario. Las aplicaciones pueden residir en el servidor o en cada uno de los clientes.

1.5 Conexión de las redes LAN

La conexión de redes LAN se ha hecho necesaria debido a que, en la actualidad, una organización no sólo se limita a una ciudad o pueblo. La conectividad entre dos o más redes LAN implica decidir el tipo de enlace que conectará las dos redes, la estructura (física y lógica) y la administración del sistema.

Esta necesidad puede surgir debido a factores tales como la necesidad de comunicación, el uso compartido de recursos a través de redes LAN, etc. Una red puede comenzar como una LAN pequeña, pero puede llegar a convertirse en una WAN tal como ilustra el siguiente diagrama:

1.6 Servicios básicos de red

Los servicios de red proporcionan acceso a los diferentes recursos: uso compartido de archivos, impresión, mensajería y otras capacidades. Los servicios de red permiten a los computadores compartir recursos utilizando aplicaciones especiales de red. Aunque interactúan con las aplicaciones de usuario, las aplicaciones de red

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ejecutan servicios en segundo plano. A menudo, muchas de las aplicaciones proporcionadas por los servicios de la red se combinan en un único sistema operativo de red. Los sistemas operativos de red están específicamente diseñados para coordinar y proporcionar múltiples servicios de red a otras aplicaciones informáticas. Mientras que los sistemas operativos corrientes generalmente residen en un solo computador, el sistema operativo de red se puede distribuir en varios computadores de la red. NetWare de Novell es el sistema operativo de red más común.

Los siguientes son los servicios de red más comunes:

•

Servicios de archivo

•

Servicios de impresión

•

Servicios de mensajería

•

Servicios de aplicaciones

•

Servicios de bases de datas

1.6.1 Servicios de archivo

Los servicios de archivo incluyen aplicaciones de red diseñadas para almacenar, recuperar o mover archivos de datos en forma eficiente. Los servicios de archivo ejecutan acciones de lectura, escritura, control de acceso y administración de datos. Los servicios de archivo de la red nos ayudan a:

•

Mover rápidamente archivos de un lugar a otro

•

Usar eficientemente el hardware de almacenamiento

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•

Administrar múltiples copias de un mismo archivo

•

Respaldar información importante

Los servicios de archivo de una red son uno de los servicios primordiales que se ofrecen en las redes computacionales, debido a que mejoran eficientemente el almacenamiento y la recuperación de información.

➢ Funciones del servicio de archivos

•

Transferencia de archivos

El servicio transferencia de archivos se refiere a todo aquel servicio que guarde, recupere o mueva archivos en un cliente de red. Este servicio permite manejar los datos en forma mucho más eficiente.

Las transferencias de archivos se pueden realizar fácilmente, sin importar el tamaño del archivo, la distancia e incluso los sistemas operativos locales. Este servicio no sólo aumenta la eficiencia de la organización, sino que también proporciona acceso a datos e información que antes eran inaccesibles.

Debido a que el servicio de transferencia de archivos proporciona un mayor acceso a la información, también debe coordinar derechos de acceso. La organización puede permitir la transferencia de información vital a través de la red, pero sólo a personas autorizadas. Durante la transferencia de archivos, los servicios de archivos de red a menudo usan contraseñas para controlar el acceso a los sistemas y a los archivos, y utilizan esquemas de codificación para encriptar los datos, permitiendo así que solo puedan acceder a ellos las personas adecuadas.

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•

Almacenamiento de archivos y migración de datos

Cada medio de almacenamiento cuenta con características que lo hacen adecuado para un uso específico. Debido a que el uso eficaz de dichos medios exige una administración continua de múltiples dispositivos, las aplicaciones de red resultan muy adecuadas para controlar las actividades de almacenamiento de datos en distintos medios de respaldo.

Al utilizar funciones de almacenamiento y migración de archivos, todos los computadores conectados en red se pueden beneficiar del dispositivo de almacenamiento de datos que sea apropiado para sus necesidades de tiempo de acceso, de consistencia y de duración.

El proceso de mover los datos desde un medio o lugar de almacenamiento a otro se llama migración de datos. A través de la migración de datos es posible, configurar servicios de archivo que permitan realizar esta función según criterios como antigüedad, usuario, tamaño, etc.

•

Sincronización de actualización de archivos

Los computadores portátiles no siempre están conectados o disponibles en la red. Si usted es usuario de un computador portátil y quiere acceder a un archivo que está en el servidor de archivos de la red, generalmente guarda una copia del archivo en el disco duro de su computador. Sin embargo, mientras tanto, alguien más podría acceder y modificar el archivo original. Si esa persona efectúa cambios, la copia que usted maneja contendría información no actualizada. De alguna manera tenemos que reconocer cuándo han ocurrido, cambios para adoptar las medidas

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adecuadas. El servicio de archivo conocido como sincronización de actualización puede ser de utilidad en este caso.

La sincronización de archivos es un servicio que compara la fecha y hora, de dos archivos iguales que han sido almacenados, y determina cuál de ellos es el más reciente. También puede mantener un registro de un archivo específico, registrando si se han efectuado cambios intermedios. Usando esta información, este servicio modifica automáticamente todos los archivos con la última versión.

•

Respaldo de archivos

La creación de copias duplicadas de la información importante en medios de almacenamiento externos se denomina respaldo de archivos. Este proceso resulta mucho más fácil cuando los dispositivos de almacenamiento de archivos están interconectados a través de la red.

1.6.2 Servicios de impresión

Los servicios de impresión son aplicaciones de red que controlan y administran el acceso a impresoras y equipos de fax. Ayudan a:

•

Reducir el número de impresoras que la organización necesita

•

Ubicar las impresoras en el lugar más conveniente

•

Poner en cola los trabajos de impresión para reducir el tiempo que el computador utiliza en enviar un trabajo de impresión

•

Compartir en forma eficaz las impresoras especializadas

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•

Automatizar la transmisión y recepción de faxes

Los servicios de impresión

•

Aceptan requerimientos de trabajos de impresión.

•

Interpretan los formatos de los trabajos de impresión y las configuraciones de impresión

•

Administran las colas de impresión

•

Interactúan con las impresoras y equipos de fax conectados en red con los clientes

➢ Funciones de los servicios de impresión

•

Acceso múltiple desde interfaces limitadas

La mayoría de las impresoras modernas proporcionan varios puertos o interfaces. El número de interfaces es relativamente pequeño, por lo que generalmente pueden conectarse dos o tres computadores a cada impresora. Ya que una conexión en red requiere una sola interfaz, los servicios de impresión permiten que una única Impresora. sirva a

numerosos clientes. Una organización puede ahorrar una cantidad importante de dinero al reducir el número total de impresoras.

•

No más límites de distancia

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Los puertos de impresoras a menudo se basan en especificaciones de interfaz de cable que limitan la distancia entre la impresora y los computadores conectados. Los sistemas y dispositivos de cable en red permiten distancias más largas para las especificaciones de cable.

•

Manejo de requerimientos simultáneos

Los servicios de impresión generalmente pueden manejar solicitudes simultáneas de servicios. Cuando dos aplicaciones de usuario tratan de enviar datos a una impresora al mismo tiempo, ambas aplicaciones compiten por la capacidad del dispositivo de aceptar y almacenar los requerimientos. El proceso de cola soluciona este problema. La cola de impresión es la parte del servidor que captura y almacena los trabajos de impresión. Dependiendo de las características específicas de cada implementación, las colas de impresión pueden retener, priorizar y administrar trabajos de impresión.

Las colas de impresión incrementan la eficiencia de los servicios de impresión en red, ya que organizan la interacción entre las impresoras y los clientes. Debido a que son muchos los clientes que envían datos a la cola de impresión de forma simultánea y a gran velocidad, cada trabajo de impresión se puede realizar rápidamente, permitiendo a cada estación regresar a cumplir otras tareas.

•

Uso compartido de equipo especializado

Algunas impresoras son diseñadas para usos específicos, tales como impresiones a alta velocidad, papeles de gran tamaño o impresiones a color. Los equipos especializados pueden ser muy costosos o puede que no sean utilizados en forma frecuente por los usuarios finales.

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•

Servicio de fax en red

El servicio de fax en real permite a los usuarios enviar y recibir faxes usando hardware y software especial. Este servicio es cada vez más popular debido a que reduce el tiempo y el uso de papel. A diferencia de las máquinas de fax tradicionales, los sistemas de fax en red usan tecnologías y redes de computadores para mejorar los servicios de fax.

Por ejemplo, si desea enviar un documento a otro lugar equipado con una máquina de fax, deberá crear un documento e imprimir una copia. A continuación llevará esta copia a la máquina de fax y digitalizará el documento para crear una imagen electrónica. Luego, enviará el fax y desechará la copia en papel.

Los servicios de fax en red eliminan los pasos innecesarios que implican el uso de papel. Un documento computarizado se "imprime" directamente en la máquina de fax de forma electrónica.

1.6.3 Servicios de mensajería

Los servicios de mensajería incluyen almacenamiento, acceso y entrega de texto, gráficos, vídeo digitalizado y audio. Los servicios de mensajería se encargan activamente. de las interacciones comunicacionales entre los usuarios, las aplicaciones de usuario, las aplicaciones de red o los documentos.

Los servicios de mensajería en red nos ayudan a:

•

Distribuir entre los usuarios notas y archivos generados en el computador.

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•

Integrar correo electrónico con sistemas de correo de voz.

•

Operar software orientado a objetos con objetos distribuidos a través de la red.

•

Transmitir y compartir datos usando aplicaciones workflow y documentos enlazados a objetos.

•

Organizar y mantener directorios de información de usuarios y dispositivos.

Clasifiquemos las aplicaciones de mensajería para ilustrar mejor estos servicios:

Correo electrónico Correo electrónico y de voz integrados Aplicaciones orientadas a objetos Aplicaciones para grupos de trabajo

•

Correo Electrónico

El correo electrónico o e-mail, se refiere a la transferencia de mensajes de datos entre dos o más computadores conectados en la red. Los mensajes de correo electrónico a menudo incluyen varios formatos de texto digital, gráfico, vídeo y audio. Los programas modernos de e-mail deben proporcionar herramientas de transporte y presentación para ajustarse a la amplia variedad de formatos de datos.

•

Integración de correo electrónico y corre de voz

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También se encuentran disponibles servicios de mensajes que integran correo electrónico y correo de voz. El correo de voz es un servicio ofrecido por un hardware y un software especializado que responde llamados telefónicos y graba mensajes de audio. Los sistemas de correo de voz pueden ser incorporados a las redes de computadores, ya que son simplemente computadores especializados.

•

Aplicaciones orientadas a objetos

Las aplicaciones orientadas a objetos son programas computacionales que combinan aplicaciones pequeñas para llevar a cabo tareas complejas. Los servicios de mensajería a menudo facilitan la comunicación entre los objetos de una red de computadores, donde las aplicaciones de mensajería actúan como agentes de objetos. De este modo, el objeto no necesita conectarse con los otros objetos; simplemente se comunica con el agente desde el servicio de mensajes local. El agente, por lo tanto, se convierte en el responsable de la transmisión del mensaje hacia el objeto de destino.

•

Aplicaciones para grupos de trabajo

Los servicios de mensajería también se han utilizado para crear una nueva clase de aplicaciones conocida como aplicaciones para grupos de trabajo. Existen dos tipos comunes de esta clase de aplicaciones:

•

Administración de workflow

•

Documentos de objetos vinculados

Las aplicaciones de administración de workflowenvían, en forma inteligente, formularios, a nuncios y documentos a los clientes de red.

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Estos proveedores de servicio son diseñados para manipular procesos multiusuario de negocios distribuidos.

Los documentos de objetos vinculados son similares a las aplicaciones orientadas a objetos. Incorporan objetos de datos independientes en estructuras más grandes. Por ejemplo, un único documento electrónico podría contener texto, hojas de cálculos, gráficos y voz, enlazado a otros archivos, objetos o componentes.

1.6.4 Servicios de aplicación

Los servicios de aplicación son servicios de red que ejecutan software para los clientes de la red. Estos son diferentes a los servicios de archivos, ya que permiten a los computadores compartir no sólo datos, sino también el poder de procesamiento.

➢ Servicios de aplicación en red:

•

Coordinan hardware y software para ejecutar utilidades (o aplicaciones de software) sobre la plataforma más adecuada.

•

Aumentan las capacidades de los componentes claves del hardware sin tener que actualizar todos los computadores de la red.

•

Especialización de servicios

La principal ventaja de los servidores de aplicaciones es que emplean equipo especializado para incrementar la velocidad, la integridad de los datos y la seguridad.

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Generalmente, los servidores de aplicaciones tienen más poder de cómputo que las estaciones de trabajo de los usuarios, y a menudo usan sistemas operativos especiales que han sido optimizados para ejecutar una operación específica.

Por ejemplo, si un PC tiene que ejecutar un cálculo matemático complejo para crear un gráfico, podría obtener resultados más rápidos si envía la porción matemática del cálculo a un mainframe, para que éste procese el requerimiento y envíe de vuelta el resultado. El PC reúne estos resultados y genera el gráfico.

El PBX, o central telefónica privada, es otro tipo de servidor especializado que está ganando cada vez mayor atención. Un PBX es un computador especializado que proporciona servicios de telefonía conmutada.

Los distribuidores de sistemas operativos para red y los fabricantes de equipos telefónicos, están actualmente trabajando para integrar mejor los PBX en redes tradicionales de computadores. A medida que lo hagan, emergerán nuevos servicios que permitirán a los computadores personales, y a otros dispositivos, requerir los servicios de telecomunicación de los PBX. •

Ventajas del trabajo en red

Los servicios de aplicaciones en red también pueden proporcionar a las organizaciones métodos relativamente económicos de actualización. Si es necesario más poder computacional, sólo se actualiza el servidor de aplicación de la red.

Si un minicomputador usado para aplicaciones complejas de modelamiento trabaja demasiado, su tiempo de respuesta empeorará. Para mejorar el tiempo de respuesta, simplemente

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traspasamos el software de aplicación a un computador más rápido.

Los beneficios de escalabilidad y crecimiento dependen de la capacidad de usar el mismo sistema operativo en el nuevo computador o la misma aplicación en un nuevo sistema operativo.

1.6.5 Servicios de base de datos

Los servicios de bases de datos en red permiten almacenar y recuperar datos o información desde bases de datos alojadas en servidores, que permiten a los clientes de red controlar la manipulación y la presentación de los datos.

Las aplicaciones de bases de datos cliente/servidor dividen y optimizan las tareas involucradas en la petición y entrega de datos. Dependiendo del objetivo del diseño (mayores transacciones por segundo, menor tráfico de red, etc.) la estación cliente recibe una porción de las tareas involucradas en la formulación del requerimiento y en el proceso de respuesta, mientras que generalmente los servidores de bases de datos quedan a cargo de evaluar las solicitudes entrantes y devolver los datos.

➢ Servicios de bases de datos en red

•

Optimizar los computadores que almacenan, recuperan registros de bases de datos.

•

Controlar el lugar donde se almacenan geográficamente los datos.

buscan

y

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•

•

Organizar lógicamente los datos entre los departamentos organizacionales.

•

Proporcionar seguridad a los datos.

•

Reducir el tiempo de acceso del cliente a la base de datos.

Coordinación de datos distribuidos

Los servicios de bases de datos en red emplean una táctica denominada datos distribuidos para lograr un uso compartido perfecto de datos entre múltiples departamentos. El sistema de administración de bases de datos es responsable de hacer que la base de datos parezca ser una unidad lógica, coordinando los cambios que ocurren en los distintos sistemas computacionales.

•

Replicación

Los datos de bases de datos locales se pueden recuperar en forma mucho más rápida que aquellos de bases de datos remotas. La replicación crea y sincroniza múltiples copias de una base de datos en la red.

Existen dos replicación:

métodos

actualmente

usados

para

realizar

la

1. Usar una base de datos maestra como repositorio de todos los cambios y adiciones.

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2. Usar bases locales, las cuales son responsables de grabar las adiciones y los cambios.

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2. Medios de transmisión

En un sistema de transmisión de datos, el medio de transmisión es la ruta física entre el transmisor y el receptor. La ruta utilizada para trasladar datos entre lugares computacionales puede tomar diferentes formas físicas. Las características y la calidad de la transmisión de datos están determinadas tanto por la naturaleza de la señal como la naturaleza del medio. En el caso de los medios cableados, el medio es lo más importante para determinar los límites de la transmisión.

La ruta física por la cual viajan el eléctrico y las ondas electromagnéticas (EM) se denomina medio de transmisión. Los computadores conectados a una red se envían señales entre sí a través del medio de transmisión. Las redes de computadores se basan en la capacidad que tiene un medio de transmisión para contener un rango de voltajes eléctricos u ondas (EM).

Los medios de transmisión más utilizados en una LAN son el cable coaxial grueso y delgado, par trenzado y fibra óptica. Estos medios de transmisión son llamados guiados, a diferencia de los no guiados como los enlaces de radio, de microondas o satelitales.

2.1. Transmisión mediante medios cableados

2.1.1 Par Trenzado

Existen dos tipos de cable de par trenzado:

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•

Sin blindaje

•

Blindado

El cable de par trenzado sin blindaje (UTP) se compone de un conjunto de pares trenzados rodeados con una sencilla cubierta plástica, y se utiliza ampliamente en los sistemas telefónicos. En la actualidad, la mayoría de los cables de par trenzado son del tipo sin blindaje, pero aún existen varias formas de cables de par trenzado blindado (STP). Un STP es un cable aislado que incluye pares unidos envueltos en un – blindaje de estaño.

Figura : Par Trenzado, UTP

Este se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí, y envueltos por una cubierta protectora. Los hilos están trenzados para reducir las interferencias electromagnéticas con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor (dos pares paralelos constituyen una antena simple, en tanto que un par trenzado no). Se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende de la sección de cobre utilizado y de la distancia que tenga que recorrer. Los alambres que forman un par trenzado tienen un grosor que varia desde los 0,04 a los 0,09

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centímetros. Los alambres proporcionan generalmente 12 circuitos por par.

Se trata del cableado más económico y la mayoría del cableado telefónico es de este tipo. Presenta una velocidad de transmisión que depende del tipo de cable de par trenzado que se esté utilizando. Está dividido en categorías por el EIA/TIA :

Categoría 1 Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado para las transmisiones de datos. Velocidad de transmisión inferior a 1 Mbps.

Categoría 2 Cable de par trenzado sin apantallar. Su velocidad de transmisión es de hasta 4 Mbps.

Categoría 3 Velocidad de transmisión de 10 Mbps. Con este tipo de cables se implementa las redes Ethernet 10BaseT.

Categoría 4 La velocidad de transmisión llega a 16 Mbps.

Categoría 5 Puede transmitir datos hasta 100 Mbps. Tiene una longitud máxima limitada y, a pesar de los aspectos negativos, es una opción a tener en cuenta debido a que ya se encuentra instalado en muchos edificios como cable telefónico y esto permite utilizarlo sin necesidad de cambiar el cableado. Además, resulta fácil de combinar con otros tipos de cables para la extensión de redes.

Existen dos tipos de pares trenzados, los apantallados o STP y los sin apantallar o UTP. Los pares sin apantallar son los más baratos aunque menos resistentes a interferencias. A velocidades de transmisión

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bajas, los pares apantallados son menos susceptibles a interferencias, aunque son más caros y más difíciles de instalar.

2.1.2 Cable Coaxial

Figura : Cable Coaxial

•

Descripción física: El cable coaxial, al igual que el par trenzado, consta de dos conductores. Sin embargo, tiene otra constitución que le permite operar sobre una amplia gama de frecuencias. Consiste de un conductor cilíndrico interno y hueco que puede ser sólido o trenzado. El conductor interno se mantiene en su lugar mediante anillos aislantes espaciados regularmente o mediante material dieléctrico sólido. El conductor externo está cubierto por un forro o carcasa. Un cable coaxial único tiene un diámetro que varía entre 1 y 2,5 centímetros aproximadamente.

•

Usos: El cable coaxial es probablemente el medio de transmisión más versátil, y se lo utiliza cada vez más en una amplia variedad de aplicaciones. Las más importantes son las siguientes:

•

Transmisión televisiva y telefónica de larga distancia

•

Difusión televisiva

•

Redes de área local

•

Enlaces de sistemas de corta duración

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Los cables coaxiales son diseñados para proporcionar un ancho de banda mayor y más rápido que los cables de alambres. Los sistemas típicos de cable coaxial pueden portar de 3.600 a10.800 canales de voz, siendo el medio elegido por muchos sistemas de redes locales. Como utiliza señales análogas, el cable coaxial se ocupa para transmitir señales de radio o televisión, mientras que con señales digitales puede ser usado para proporcionar a los sistemas computacionales canales E/S de alta velocidad.

•

Características de transmisión: Los sistemas de larga distancia pueden ser análogos o digitales. El cable coaxial se utiliza para transmitir ambos tipos de señales y, debido a que sus características de frecuencia son superiores a las del par trenzado, se puede usar para frecuencias y tasas de transferencia más elevadas. Los cables coaxiales están diseñados para proporcionar anchos de banda mayores y tasas de transferencia de bits más altas que los cables de alambre. Normalmente, los sistemas de cable coaxial pueden portar entre 3.600 y 10.800 canales de voz.

•

Tipos de cables coaxiales

Delgado

Las características del coaxial delgado son las siguientes:

•

Es flexible y fácil de instalar

•

Se puede utilizar casi en cualquier tipo de red

•

El transporte de la señal puede alcanzar los 185 metros sin ser afectado por la atenuación

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•

Es parte de un grupo conocido como la familia RG–58, en que el núcleo central de cobre puede ser un hilo trenzado o un núcleo sólido de cobre

Grueso

Las características del coaxial delgado, son las siguientes:

•

Cable coaxial relativamente rígido que es difícil de instalar

•

El núcleo de cobre es más grueso que en el cable delgado

•

Puede transportar señales a mayor distancia que el cable delgado (500 metros)

•

Se utiliza como eje central para conectar varias redes pequeñas comunicadas mediante cables coaxiales delgados

Los cables delgados y gruesos utilizan componentes de conexión conocidos bajo la sigla BNC (British Naval Connector) para enlazar los computadores a la red.

2.1.3 Fibra Óptica

Figura : Fibra Óptica

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Se trata de un medio muy flexible y muy fino que conduce energía de naturaleza óptica. Su forma es cilíndrica con tres secciones radiales: núcleo, revestimiento y cubierta. El núcleo está formado por una o varias fibras muy finas de cristal o plástico. Cada fibra está rodeada por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con diferentes propiedades ópticas distintas a las del núcleo. Alrededor de esto está la cubierta, constituida de material plástico o similar, que se encarga de aislar el contenido de aplastamientos, abrasiones, humedad, etc.

Sus beneficios frente a cables coaxiales y pares trenzados son:

✔ Permite mayor ancho de banda. ✔ Menor tamaño y peso. ✔ Menor atenuación. ✔ Aislamiento electromagnético. ✔ Mayor separación entre repetidores.

Su rango de frecuencias es todo el espectro visible y parte del infrarrojo. El método de transmisión es el siguiente: los rayos de luz inciden con una gama de ángulos diferentes posibles en el núcleo del cable, entonces sólo una gama de ángulos conseguirán reflejarse en la capa que recubre el núcleo. Son precisamente esos rayos que inciden en un cierto rango de ángulos los que irán rebotando a lo largo del cable hasta llegar a su destino. A este tipo de propagación se le llama multimodal. Si se reduce el radio del núcleo, el rango de ángulos disminuye hasta que sólo sea posible la transmisión de un rayo, el rayo axial, y a este método de transmisión se le llama monomodal.

Los inconvenientes del modo multimodal es que debido a que dependiendo al ángulo de incidencia de los rayos, estos tomarán caminos diferentes y tardarán más o menos tiempo en llegar al

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destino, con lo que se puede producir una distorsión (rayos que salen antes pueden llegar después). Debido a esto, se limita la velocidad de transmisión posible.

Hay un tercer modo de transmisión que es un paso intermedio entre los anteriormente comentados y que consiste en cambiar el índice de refracción del núcleo. A este modo se le llama multimodo de índice gradual.

Los emisores de luz utilizados son: LED (de bajo costo, con utilización en un amplio rango de temperaturas y con larga vida media) e ILD (más caro, pero más eficaz y permite una mayor velocidad de transmisión).

2.2 Medios inalámbricos

Los medios inalámbricos transmiten y reciben señales electromagnéticas sin la necesidad de usar un conductor eléctrico u óptico. Técnicamente, la atmósfera de la Tierra proporciona el camino físico de datos para la mayoría de las transmisiones inalámbricas. Los medios inalámbricos son:

•

Ondas de radio

•

Microondas

•

Luz infrarroja

La configuración de estos medios difiere ligeramente según se trate de una red LAN o WAN.

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2.2.1 Ondas de Radio

Las ondas de radio tienen como principales características que son fáciles generar, pueden viajar distancias largas, y penetran edificios fácilmente. Además, son omnidireccionales, lo que signi.ca que ellas viajan en todas las direcciones desde la fuente, para que el transmisor y receptor no tengan que estar físicamente alineados con cuidado.

Las propiedades de ondas son dependientes de la frecuencia. A frecuencias bajas, atraviesan bien obstáculos, pero el poder baja grandemente cuando se aleja de la fuente. A frecuencias altas, las ondas tienden a viajar en líneas rectas y rebotar cuando consiguen obstáculos. Ellas también son absorbidas por la lluvia. A cualquier frecuencia, las ondas están sujetas a interferencia de los motores y otros equipos eléctricos. El problema principal que se presenta al usar estas bandas para comunicación de datos es el ancho de banda relativamente bajo que ellas ofrecen.

Debido a la habilidad de radio de viajar grandes distancias, la interferencia entre los usuarios es un problema. Por esta razón, todos los gobiernos licencian al usuario de transmisores de radio.

Enlaces de Microondas

Por encima de los 100 MHz, las ondas viajan en líneas rectas y pueden por consiguiente enfocarse estrechamente. Concentrando toda la energía en una haz pequeño usando una antena parabólica se obtiene una razón señal a ruido bastante alta, permitiendo la

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comunicación, pero las antenas transmisoras y receptoras deben alinearse con precisión entre sí. Además, esta direccionalidad permite que múltiples transmisores sean alineados seguidamente para comunicarse con múltiples receptores seguidos sin interferencia.

Puesto que las microondas viajan en una línea recta, si las torres están demasiado separadas, la Tierra estaría en el camino (recordar la curvatura del planeta). Por consiguiente, se necesitan repetidoras periódicamente.

Mientras más altas sean las torres, más distantes pueden estar. La distancia entre las repetidoras sube muy bruscamente con la raíz cuadrada de la altura de la torre. Para torres con altura de 100 metros, las repetidoras pueden estar separadas entre si unos 80 kms. Este hecho las hace ser relativamente baratas.

A diferencia de las ondas a bajas frecuencias, las microondas no atraviesan bien edificios. Mas aún, aunque el haz pueda enfocarse bien al transmisor, hay todavía alguna divergencia en el espacio. Algunas ondas pueden refractarse por capas atmosféricas bajas y pueden tomar ligeramente mas tiempo en llegar que las ondas directas. Las ondas retrasadas pueden llegar fuera de fase con la onda directa y por lo tanto cancelar la señal. La comunicación por microondas se usa ampliamente para la comunicación de teléfono a larga distancia, teléfonos celulares y distribución de la televisión.

Infrarrojos y Ondas Milimétricas

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Estos medios de transmisión son ampliamente usados en la comunicación de corto rango, por ejemplo, controles remotos de televisores, VCRs, etc. Son relativamente direccionales, baratos, y fáciles de construir, pero su mayor inconveniente es que no atraviesan objetos sólidos. Por otro lado, el hecho que las ondas infrarrojas no atraviesen paredes sólidas también es una ventaja. Significa que un sistema infrarrojo en un cuarto de un edificio no interferiría con un sistema similar en oficinas adyacentes. Además, la seguridad de sistemas infrarrojos contra escuchar detrás de las puertas es mejor que el de sistemas de radio precisamente por esta razón.

Por esto, ninguna licencia gubernamental se necesita para operar un sistema infrarrojo, en contraste con sistemas de radio que deben ser autorizados.

Estas propiedades han hecho del infrarrojo un candidato interesante para LANs inalámbricas interiores. Por ejemplo, pueden equiparse computadores y oficinas en un edificio con transmisores y receptores infrarrojos sin necesidad de enfocar.

Enlaces Satelitales

Un satélite de comunicación puede ser pensado como un repetidor de microondas en el cielo. Contiene diversos transponders, cada uno de los cuales escucha alguna porción del espectro, ampli.ca la señal entrante, y hace una difusión de vuelta en otra frecuencia para evitar interferencia con la señal que entra. Los rayos que bajan son anchos o angostos, pudiendo cubrir grandes o pequeñas superficies de la tierra, respectivamente.

Los enlaces satelitales se diferencian de los enlaces punto a punto terrestres en que los retardos producto de las distancia involucradas

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son considerables, típicamente 270 mseg. Esto es bastante en comparación con los 3 µseg/Km. de los enlaces de microondas y los 5 µseg/Km. del coaxial o la fibra. Otra diferencia es que los satélites son por naturaleza elementos de difusión, lo que es útil en algunos casos, pero en otros, como la seguridad, no lo es. Otras características son que el costo de una transmisión es independiente de la distancia y que tienen una tasa de error bajísima.

•

Aspectos únicos de las comunicaciones satelitales: Las comunicaciones satelitales son únicas en comparación con otros tipos de medios, por las siguientes razones:

1.

La tecnología proporciona una gran capacidad de comunicación. Mediante el uso de bandas de frecuencia de microondas se pueden poner miles de canales de voz en una estación satelital.

2.

El satélite es capaz de realizar una transmisión de radiodifusión. La antena de transmisión puede enviar señales a un área geográfica extensa. Las aplicaciones tales como correo electrónico y sistemas distribuidos encuentran muy útil esta capacidad de difusión.

3.

El costo de transmisión es independiente de la distancia entre los emplazamientos terrestres. Por ejemplo, no importa si dos lugares están separados por 150 o 1500 kilómetros, puesto que están comunicados a través de los mismos satélites.

4.

Las estaciones experimentan un retraso importante en la propagación de la señal. Esto se debe a que la transmisión debe viajar 35.000 kilómetros hacia el espacio y luego volver, que es la distancia a la cual se encuentran los satélites.

5.

La radiodifusión en las comunicaciones satelitales puede presentar problemas de seguridad, debido a que todas las estaciones bajo la antena satelital pueden recibir la transmisión. Por lo tanto, muchas veces dichas transmisiones se modifican (por encriptación) para los canales satelitales.

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Ventajas

•

Posibilidad de mayores anchos de banda

•

Las estaciones terrestres pueden ser fijas o relativamente móviles.

•

No se necesitan instalaciones terrestres entre los puntos de transmisión.

•

Pueden soportar rutas de comunicación anchas o angostas.

Existen algunas consideraciones relacionadas con la transmisión satelital de microondas:

•

Puede requerir una licencia de frecuencia y la aprobación del equipamiento. –

•

Se atenúa debido a la lluvia o la niebla

•

Existen retrasos considerables en la propagación

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3.

CONECTIVIDAD DE REDES

3.1 Introducción transmisión

a

las

conexiones

de

los

medios

de

Las interfaces y dispositivos usados para conectar los dispositivos computacionales a los medios de transmisión son conocidos como hardware de conectividad.

Los dos grupos de hardware de conectividad que estudiaremos en este capítulo son:

➢ Hardware de Red ➢ Hardware de Interred

Se llama red a una red independiente y única. El hardware de conectividad de red conecta dispositivos individuales a una red única. El hardware de Interred conecta múltiples redes independientes para proporcionar acceso a recursos remotos.

3.2 Hardware de conectividad de red

Entre los dispositivos de hardware que se utilizan para conectar computadores a un segmento de medio de transmisión, se encuentran los siguientes:

➢ Conectores de medios de transmisión ➢ Paneles de interfaz de red

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➢ Módems

Entre los dispositivos de hardware que conectan múltiples segmentos independientes de medios de transmisión para formar una gran red, se encuentran los siguientes:

➢ Repetidores ➢ Hubs ➢ Bridges. ➢ Multiplexores

3.2.1 Conectores de medios de transmisión

El primer paso que se debe dar al usar el hardware de conectividad consiste en colocar los conectores apropiados a cada extremo de los medios de transmisión.

➢ Hardware de conexión cable par trenzado

El cable UTP está constituido por dos o cuatro pares de cables trenzados. Los cables que tienen dos pares usan conectores RJ–11, y los cables con cuatro pares usan conectores RJ–45.

A pesar de que los conectores RJ–11 y RJ–45 son parecidos, existe entre ellos una diferencia fundamental: mientras el RJ–11 sólo soporta cuatro conexiones de cable, el RJ–45 soporta ocho.

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Conectores de medios de transmisión

➢ Componentes de la conexión por cable coaxial

Las conexiones con cable coaxial se realizan mediante conectores BNC. Entre los diversos componentes de la familia BNC, se encuentran los siguientes:

•

Conector cable BNC: Este conector se suelda o engancha al extremo de un cable.

•

Conector T BNC: Este conector une la tarjeta de red al cable de red.

•

Conector acoplador BNC: Este conector une dos cables delgados para obtener uno de mayor longitud.

•

Terminador BNC: Cierra los extremos del cable bus para absorber las señales desviadas. Sin terminadores, una red en bus no puede funcionar.

3.2.2 Paneles de interfaz de red

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Técnicamente, un panel de interfaz de red incluye todas las conexiones físicas y lógicas entre el computador (u otro dispositivo) y el medio de transmisión. Por lo general, consiste en una placa lógica instalada en el computador y conectada al conector del cable. Veamos los distintos paneles de interfaz de red.

➢ Transceptores

Todos los paneles de interfaz de red incluyen algún tipo de transceptor. Los transceptores son dispositivos que pueden tanto transmitir como recibir señales eléctricas o electromagnéticas en el medio de transmisión. Existen distintos tipos de transceptores, pero todos emiten ondas eléctricas, luminosas o electromagnéticas.

Al utilizar medios de transmisión con cables, los transceptores generalmente vienen acompañados con conectores de la clase opuesta a la que tienen los que se conectan directamente al medio (los conectores se clasifican en machos y hembras). Al usar medios inalámbricos, los transceptores actúan sólo como dispositivos de transmisión y recepción debido a que no requieren conectores mecánicos.

➢ Tarjeta de interfaz de red (NIC)

Cuando el dispositivo del usuario final no proporciona un puerto apropiado o un panel de interfaz de red, se utilizan placas de circuito impreso llamadas tarjetas de interfaz de red, adaptadores de red o adaptadores de medios de transmisión.

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Estas tarjetas incluyen el circuito y las conexiones mecánicas para convertir las señales eléctricas del computador en las señales eléctricas o electromagnéticas usadas en el medio de transmisión. Las tarjetas generalmente incluyen sólo un transceptor, pero pueden proporcionar uno o más tipos de conectores.

➢ Adaptador de medio de transmisión

Cuando un panel de interfaz de red usa un conector diferente al ya conectado al medio de transmisión, se utiliza un adaptador de medio de transmisión. El propósito de este adaptador es recibir las señales desde un tipo de conector y convertirlas para usarlas con otro tipo. Cuando se crea una red, se deben utilizar placas de interfaz de red para cada computador.

3.2.3 Módems

Los Módems (MOduladores/DEModuladores) convierten las señales digitales del computador en señales de transmisión análogas con el fin de usarlas con líneas telefónicas o transceptores de microondas. Los módems son necesarios debido a que los medios de transmisión vía microondas usan ondas electromagnéticas, mientras que el computador utiliza pulsos eléctricos.

Los módems se utilizan cuando se establece más de una comunicación en el mismo medio de transmisión. En este caso, los módems pueden ser seleccionados para usar diferentes bandas de frecuencia electromagnética.

Los módems también son útiles cuando la señal del transceptor no es lo suficientemente poderosa para viajar la distancia requerida sin una

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pérdida significativa de información. También pueden ser usados para amplificar las señales.

Suponga que uno de sus computadores está localizado al otro lado de la ciudad. Podría usar un módem para conectarse a ese computador usando una línea telefónica o un transceptor de microondas.

Para distancias relativamente cortas (decenas de metros), se puede realizar una conexión eléctrica simple usando un cable conectado a una configuración de módem nula.

Hardware del módem

El módem es reconocido como un equipo de comunicación de datos, e incluye lo siguiente:

•

Interfaz de comunicación serial (RS–232)

•

Interfaz RJ–11 de línea. telefónica, que es un conector de cuatro alambres

Existen dos tipos de módem:

•

Interno, que se instala en un zócalo de expansión de la placa madre, tal como cualquier otra tarjeta de circuito impreso.

•

Externo, un aparato pequeño que se usa de forma externa y que se conecta al computador a través de un cable serial RS– 232. Este cable va desde el puerto serial del computador hasta la conexión de cable del módem.

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3.2.4 Repetidores

Las ondas electromagnéticas pierden potencia a medida que pasan a través de un medio de transmisión. La distancia efectiva máxima del medio físico se puede sobrepasar mediante un dispositivo de amplificación llamado repetidor.

Un repetidor regenerador de señales descompone los datos de la señal de transmisión, para luego reconstruir y retransmitir la señal en los otros segmentos del medio. La nueva señal es un duplicado de la señal original, cuya potencia se incrementa hasta alcanzar la original.

3.2.5 Hubs

Algunas redes requieren un punta central de conexión entre los segmentos de los medios de transmisión. Este punto central, denominado hub, repetidor multipuerto o concentrador, es un repetidor especial que supera las limitaciones electromecánicas que implica una ruta única de un medio de transmisión.

Por ejemplo, si necesita conectar múltiples segmentos de cable UTP, tendría que usar un hub para evitar problemas de interferencia.

El hub organiza los cables y transmite. las señales entrantes a los otros segmentos del medio. Los siguientes son tres tipos de hub:

•

Pasivos

•

Activos

•

Inteligentes

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Analicemos cada uno de estos tipos.

➢ Hub pasivo

Un hub pasivo conecta segmentos del medio entre sí, nada más. No lleva a cabo ninguna regeneración de señal, por lo que cada segmento tiene la posibilidad de extenderse sólo hasta la mitad de la distancia máxima efectiva. Además, cada computador recibe las señales enviadas desde los otros computadores.

➢ Hub activo

Un hub activo es similar a un hub pasivo, con la diferencia de que es capaz de regenerar o amplificar las señales. Los hubs activos son, por lo tanto, participantes activo, en la generación de señales, incrementando el alcance del cable. La principal desventaja es que algunos hubs activos amplifican tanto la interferencia del cable como la señal. Todos los computadores conectados por hubs activos reciben las señales del resto de los computadores.

➢ Hubs inteligentes.

Los hubs inteligentes (incluyendo los hubs conmutadores), además de regenerar la señal y administrar la red, llevan a cabo actividades como la selección inteligente de rutas o selección de rutas diferentes para la transferencia de señales. Esta capacidad de . conmutación significa que podemos establecer una red en la cual todos los segmentos de medios de transmisión estén conectados permanentemente, y donde cada segmento solamente se utiliza cuando la señal dirigida a un computador se efectúa sobre ese segmento.

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3.2.6 Bridges

Un bridge extiende la distancia máxima de la red conectando segmentos de red independientes (los cuales son extensiones o componentes de los medios de transmisión). Los bridges pasan las señales selectivamente desde un segmento del medio a otro.

Los bridges llevan a cabo estas tareas determinando la ubicación física de los computadores de origen y de destino en los medios de transmisión de la red. Esta ubicación se conoce como dirección.

Debido a que los bridges pueden filtrar señales por dirección, generalmente se utilizan para dividir una red sobrecargada en segmentos separados. El bridge evita que el tráfico entre segmentos alcance otros segmentos. Si el tráfico entre segmentos no es demasiado pesado, esta estrategia reduce efectivamente el tráfico en la red.

3.2.7 Multiplexores

De vez en cuando, usted usará un medio de transmisión que proporcione más capacidad de la que puede ocupar una sola señal. Para usar eficientemente el total del ancho de banda del medio de transmisión, puede instalar multiplexores. Un multiplexor combina dos o más señales separadas en un único segmento del medio de transmisión.

3.3 Hardware de conectividad de interred

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Entre los dispositivos que conectan distintos tipos de manteniendo su individualidad, se encuentran los siguientes:

•

Routers

•

Brouters

•

CSU/DSU

•

Gateway

red

Veamos cada uno de ellos en detalle.

3.3.1 Routers

Los routers conectan dos o más redes separadas lógicamente. Las subdivisiones lógicas de la red a menudo se conocen como subredes. Una subred puede o no registrar directamente un único segmento físico, pero siempre representa una red discreta (y por lo tanto separada lógicamente).

Suponga que tiene cuatro redes distintas. Debido a que cada red transmite información delicada, usted desea mantener las cuatro redes en forma separada. Sin embargo, si quiere que ocasionalmente se transmitan mensajes entre usuarios de las distintas redes, podría usar un router. El router le permite segregar las redes y pasar la información sólo a la red permitida. Cada subred recibe una dirección de red diferente.

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Los routers cumplen una función similar a la de los bridges, pero tienen una carga de procesamiento mucho mayor y, además, seleccionan las rutas de forma mucho más sofisticada.

Características de un router

•

Opera en el nivel de red de la capa del modelo OSI

•

Conecta dos o más redes separadas lógicamente

•

Encamina paquetes a través de múltiples rutas

•

Solamente trabaja con protocolos ruteables

•

Provee una mejor administración del tráfico

•

Evita disturbios por difusión filtrando las direcciones

3.3.2 Brouters

Muchos routers son en realidad brouters, los que básicamente consisten en routers que también pueden funcionar como brouters. Un brouter verificará primero si puede soportar el protocolo que está utilizando el paquete (protocolo es un conjunto de reglas que se usan para enviar paquetes de datos a través de la red). Si no es así, en vez de solo desechar el paquete, lo transmite mediante un bridge, usando la información de la dirección física.

Características de un brouter

•

Encamina protocolos ruteables

•

Interconecta protocolos no ruteables

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•

Facilita la administración de la red

•

Significa una solución más rentable que tener bridges y routers por separado

3.3.3 CSU/DSU servicio digital)

(Unidad

de

servicio

de

canal/Unidad

de

A veces resulta ventajoso utilizar redes de medios de transmisión pública. Es posible que en estas redes sea necesario usar unidades de servicios de canales y unidades de servicio digital para conectarse a sus medios.

Los CSU/DSU son dispositivos que preparan las señales de pulso eléctrico para transmitirlas en medios de transmisión WAN. Estos dispositivos verifican que la señal tenga la extensión y el formato adecuados. Estas unidades nos protegen a nosotros y a otros usuarios de redes públicas del ruido eléctrico o de voltajes eléctricos inseguros. Además, preparan los datos para una transmisión acorde a las reglas especificas de la red.

3.3.4 Gateways

Los gateways se utilizan para conectar redes que no coinciden en:

•

Protocolos de comunicación

•

Estructuras de formato de datos

•

Lenguajes

•

Arquitecturas

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Cuando se tienen que transmitir datos desde un tipo de entorno de red a otro, los gateways cambian el formato de los datos con el fin de cumplir con los requisitos del entorno de destino. El gateway acepta datos provenientes de una clase de red y le quita el protocolo original hasta que llega a la capa que traduce la información. Luego vuelve a empaquetarla utilizando el formato requerido por la red de destino.

Características de los gateways

•

Se utilizan cuando es necesario poner en comunicación a dos arquitecturas distintas.

•

Interconectan redes heterogéneas; por ejemplo, Windows NT Server y SNA (Systems redes Architecture) de IBM.

•

Operan en las siete capas del modelo OSI, pero realizan la conversión de protocolo en la capa de Aplicación.

•

Se personalizan para ejecutar funciones dedicadas y para ser usados según cada caso

•

Realizan conversiones intensas y que demandan mucho tiempo

FELICITACIONES HA LOGRADO CULMINAR UNA ETAPA IMPORTANTE PARA EL DESARROLLO DE SUS CONOCIMIENTOS EN RELACIÓN CON LAS REDES DE DATOS

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TALLER DE CONOCIMIENTO _________________________ CONCEPTOS DE RED

1. Cómo se define una red...

2. ¿Cuáles son los distintos tipos en que se clasifican las redes, de acuerdo a la cobertura? Explíquelos

3. Cuál es la razón básica para configurar una red?

4. Los dos componentes principales de una red son:

a. Servidor y recursos b. Estaciones de trabajo y servidor c. Estaciones de trabajo y recursos d. Servidor e información

5. ¿Cuál de las siguientes alternativas representa una red LAN?

a. Cuatro computadores en Nueva York y un computador en California que comparten un mismo documento. b. Más de 25 máquinas independientes usando Microsoft Power Point.

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c. Cinco computadores y una impresora en la misma oficina conectados a través de un medio común.

6. ¿Cuáles son los servicios que se pueden implementar en una red? Explíquelos.

7. ¿Qué se necesita para implementar una red LAN? Explique.

8. ¿Qué es una topología de red y qué se debe considerar al momento de implantarla?

9. ¿Qué topología LAN conecta todas las estaciones de trabajo con un punto central? 10. Al conectar cuatro computadores a una red LAN ¿Cuál es el hardware mínimo necesario para permitir el funcionamiento de la capacidad de compartir archivos?

11. Realice un cuadro sinóptico de los diferentes equipos de conectividad de red.

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Dearrollo

1. Cómo se define una red.

Conjunto lógico o físico de computadores conectados entre sí a través de un medio físico o uno medio inalámbrico. Facilidad de transferencia y comunicación de datos que ofrece una configuración LAN o WAN.

2. ¿Cuáles son los distintos tipos en que se clasifican las redes, de acuerdo a la cobertura? Explíquelos

LAN: (Local Área Network, redes de área local) Son redes pequeñas como la de una oficina o de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas, su finalidad principal es la de intercambiar información entre grupos de trabajo. Se caracterizan por tres factores: la extensión de alcance puede ser por metros y algunos con kilómetros, su tecnología de transmisión (cable de par trenzado UTP o coaxial, .Fibra óptica, portadoras con infrarrojo o láser, radio y microondas en frecuencias no comerciales) y su topología (anillo, bus único o doble, estrella, árbol y completas).

MAN: (Metropolitan Área Network, redes de área metropolitana). Cobertura de una serie de oficinas o edificios de una empresa en una ciudad, se puede decir que es una versión más grande de una LAN, maneja las mismas topologías, protocolos y medios de transmisión.

WAN: (Wide Área Network, redes de área extensa) Son redes de cobertura de un país o de un continente, la infraestructura que une los nodos de usuarios se le llama subred y abarca diversos aparatos de red (llamados routers o ruteadores) y

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líneas de comunicación que unen las diversas redes. En la mayoría de las WAN se utilizan una gran variedad de medios de transmisión para cubrir grandes distancias. La transmisión puede efectuarse por microondas, por cable de cobre, fibra óptica.

3. Cuál es la razón básica para configurar una red?

Que la información debe ser entregada de manera confiable, sin daños en los datos, de manera rápida y consistente, Debe existir una manera estandarizada de nombrar e identificar las partes de la red y los equipos se deben reconocer o identificaren entre si dentro de la red.

4. Los dos componentes principales de una red son:

a. Servidor y recursos b. Estaciones de trabajo y servidor c. Estaciones de trabajo y recursos d. Servidor e información

5. ¿Cuál de las siguientes alternativas representa una red LAN?

a. Cuatro computadores en Nueva York y un computador en California que comparten un mismo documento. b. Más de 25 máquinas independientes usando Microsoft Power Point. c. Cinco computadores y una impresora en la misma oficina conectados a través de un medio común.

6. Servicios de archivo

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Aplicaciones de red diseñadas para almacenar, recuperar o mover archivos de datos en forma eficiente Los servicios de archivo de la red nos ayudan a:

Mover rápidamente archivos de un lugar a otro

Usar eficientemente el hardware de almacenamiento

Administrar múltiples copias de un mismo archivo

Respaldar información importante

•

Servicios de impresión

Aplicaciones de red que controlan y administran el acceso a impresoras y equipos de fax.

Los servicios de impresión

Interpretan los formatos de los trabajos de impresión y las configuraciones de impresión

Administran las colas de impresión

Interactúan con las impresoras y equipos de fax conectados en red con los clientes.

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•

Servicios de mensajería

Se encargan activamente, de las interacciones comunicacionales entre los usuarios, las aplicaciones de usuario, las aplicaciones de red o los documentos.

Aplicaciones servicios:

de

mensajería

para

ilustrar

mejor

estos

Correo electrónico Correo electrónico y de voz integrados Aplicaciones orientadas a objetos Aplicaciones para grupos de trabajo

•

Servicios de aplicaciones

Son servicios de red que ejecutan software para los clientes de la red. Estos son diferentes a los servicios de archivos, ya que permiten a los computadores compartir no sólo datos, sino también el poder de procesamiento.

➢ Servicios de aplicación en red:

Coordinan hardware y software para ejecutar utilidades aplicaciones de software) sobre la plataforma más adecuada.

(o

Aumentan las capacidades de los componentes claves del hardware sin tener que actualizar todos los computadores de la red.

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•

Servicios de bases de datos

Permiten almacenar y recuperar datos o información desde bases de datos alojadas en servidores, que permiten a los clientes de red controlar la manipulación y la presentación de los datos.

7. Hardware y Software requerido por nuestra organización, como por ejemplo el rendimiento del servidor y de las estaciones de trabajo que va de acuerdo a la velocidad de red requerida, el presupuesto de la instalación y en software será el sistema operativo que se maneja en red o en las estaciones de trabajo.

Hardware básico de una red LAN

Computadores: Lo fundamental para levantar una red es el computador. Según el modelo utilizado, podremos designar un computador como servidor, estación de trabajo o como un computador más en una red punto a punto.

Cables: Constituyen la línea vital de comunicación en una red. Los cables conectan a los computadores, y participan en la transferencia de datos a través de la red.

Hubs, Bridges, Routers y Gateways: Los dispositivos de conectividad de red desempeñan un papel fundamental en la conexión de las máquinas y otros segmentos de una red.

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NIC: Una tarjeta de interfaz de red es la que proporciona el enlace entre el computador y el cableado físico de la red.

Software básico de una red LAN

Sistema operativo de red: El sistema operativo de red se ejecuta en el servidor. Representa el corazón de la red y es el que interactúa con los clientes y los distintos recursos que hay en ella. Reside generalmente en el sistema designado como servidor.

Software Cliente: Se ejecuta en las estaciones de trabajo e interactúa con el sistema operativo de red. El software de conectividad del cliente maneja todos los requerimientos de los recursos.

Aplicaciones: Constituyen el último componente de la red que interactúa con el usuario. Las aplicaciones pueden residir en el servidor o en cada uno de los clientes.

8. La topología de red o forma lógica de red se define como la cadena de comunicación que los nodos que conforman una red usan para comunicarse. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo, pc o como quieran llamarle), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol por que desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes y/o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento. En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de

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cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella. La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y/o los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

9. Topología En Estrella

10.

4 Computadores: Lo fundamental para levantar una red es el computador. Según el modelo utilizado, podremos designar un computador como servidor, estación de trabajo o como un computador más en una red punto a punto, Cable par trenzado (UTP),

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conectores RJ 45, Tarjetas de red en cada uno de los computadores y una Modem.

11.

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