REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR
I.U.T. “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
SAN FELIPE – YARACUY
REDES
NEIR NELO.
C.I; 17.992.474
IV SEM. INFORMÁTICA ESC. 78
TELEPROCESOS.
FEBRERO, 2014
INTRODUCCIÓN.
La presente investigación se refiere al tema de redes y sus estructuras en las cuales
podemos definirlas de una manera simple como Una Red es una manera de conectar varias
computadoras entre sí, compartiendo sus recursos e información y estando conscientes una
de otra. Cuando las PC´s comenzaron a entrar en el área de los negocios, el conectar dos
PC´s no traía ventajas, pero esto desapareció cuando se empezó a crear los sistemas
operativos y el Software multiusuario. Colección interconectada de computadoras
autónomas.
Dos computadoras están interconectadas, si son capaces de intercambiar información. Se
utiliza un medio de transmisión. (Eje. Cables de cobre).
Concepto de red.
Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de
datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre
sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas
electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de
compartir información, recursos y ofrecer servicios.
Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y
un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es
compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la
disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y
reducir el costo general de estas acciones. Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de
millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas
básicamente para compartir información y recursos.
La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están
definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el
modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en
siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a
cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también
están regidos por sus respectivos estándares.
El primer indicio de redes de comunicación fue de tecnología telefónica y telegráfica. En
1940 se transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo Hampshire, a
Nueva York. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron creadas
las minicomputadoras. En 1976, Apple introduce el Apple I, uno de los primeros
ordenadores personales. En 1981, IBM introduce su primera PC. A mitad de la década de
1980 las PC comienzan a usar los módems para compartir archivos con otras computadoras,
en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y llegó a los 56 kbps (comunicación
punto a punto o dial-up), cuando empezaron a ser sustituidos por sistema de mayor
velocidad, especialmente ADSL.
Descripción básica.
La comunicación por medio de una red se lleva a cabo en dos diferentes categorías: la capa
física y la capa lógica.
La capa física incluye todos los elementos de los que hace uso un equipo para comunicarse
con otros equipos dentro de la red, como, por ejemplo, las tarjetas de red, los cables, las
antenas, etc.
La comunicación a través de la capa física se rige por normas muy rudimentarias que por sí
mismas resultan de escasa utilidad. Sin embargo, haciendo uso de dichas normas es posible
construir los denominados protocolos, que son normas de comunicación más complejas
(mejor conocidas como de alto nivel), capaces de proporcionar servicios que resultan útiles.
Los protocolos son un concepto muy similar al de los idiomas de las personas. Si dos
personas hablan el mismo idioma, es posible comunicarse y transmitir ideas.
La razón más importante (quizá la única) sobre por qué existe diferenciación entre la capa
física y la lógica es sencilla: cuando existe una división entre ambas, es posible utilizar un
número casi infinito de protocolos distintos, lo que facilita la actualización y migración
entre distintas tecnologías.
Estructura de una red.
En toda red de computadoras es necesaria la presencia de tres elementos, la computadora, el
medio de transmisión y la tarjeta de red o el módem. La ausencia de alguno de ellos impide
la transmisión de los datos por la red y la constitución de la red misma.
El medio de transmisión.
El medio de transmisión es el medio físico por el cual se transmiten los datos desde la
computadora fuente a la computadora destino. El elemento físico sobre el cual está
implementada la Capa Física del Modelo de Referencia OSI es conocido como medio de
transmisión. Una forma muy común para transportar los datos es almacenar dicha
información en un soporte magnético, usualmente un disco flexible, y transportarlo
físicamente hasta la máquina destino que tendrá la capacidad de acceder a ella utilizando
una unidad de disco flexible.
Par trenzado.
Es el medio de transmisión más antiguo y más utilizado. El mismo consiste en dos
alambres de cobre aislados, generalmente de 0.5-0.9 mm de diámetro. Los alambres se
tuercen en forma helicoidal. La forma trenzada del cable se usa para disminuir la
interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor.
La aplicación más común del par trenzado se encuentra en el sistema telefónico. Mediante
el par trenzado los teléfonos se conectan a los centros de conmutación del sistema
telefónico. La distancia que se puede recorrer con estos cables es de varios kilómetros, sin
necesidad de ampliar las señales, sin embargo, es necesario incluir repetidores en distancias
más largas.
Cuando hay muchos pares trenzados colocados
paralelamente que recorren distancias
considerables, como podrían ser el caso de los
cables de un edificio de apartamentos, estos se
cubren y se protegen mediante pantallas
protectoras y recubrimientos especiales. Los pares
dentro de estos agrupamientos podrían sufrir interferencias mutuas si no estuvieran
trenzados.
Los pares trenzados se pueden usar tanto para transmisión analógica como digital y su
ancho de banda depende del calibre del alambre y de otras características constructivas.
Debido a su adecuado comportamiento y bajo costo, los pares trenzados se utilizan
ampliamente y es probable que su presencia permanezca por muchos años.
Cable coaxial.
El "cable coaxial" es otro medio característico de transmisión. Existen dos tipos de cable
coaxial que son utilizados con frecuencia. Uno de ellos es el cable de 50 ohmios, utilizado
en la transmisión digital, y el cable de 75 ohmios, empleado en la transmisión analógica. El
cable coaxial posee un conductor interno de cobre sólido que constituye el núcleo, el cual
está revestido por un material aislante, el cual está envuelto por un conductor cilíndrico que
usualmente se presenta como una malla de tejido trenzado. El
conductor externo está cubierto por una capa
de plástico protector.
La construcción del cable coaxial produce una buena
combinación de un gran ancho de banda y una excelente
inmunidad al ruido. Las posibilidades de transmisión sobre un cable coaxial dependen de la
longitud del cable. Para cables de 1 km. Por ejemplo, es factible obtener velocidades de
datos de hasta 10 Mbps, y en cables de longitudes menores, es posible obtener velocidades
más altas. Los cables coaxiales se emplean ampliamente enredes de área local y para
transmisiones de larga distancia del sistema telefónico.
Fibras ópticas.
El desarrollo reciente de la tecnología óptica ha posibilitado la transmisión de información
mediante pulso de luz. Un pulso de luz se puede utilizar para indicar un bit de valor 1; la
ausencia de un pulso indicará la existencia de un bit de valor 0. La luz visible tiene una
frecuencia muy alta, lo que trae consigo que el ancho de banda de un sistema de
transmisión óptica presente un potencial enorme.
Un sistema de transmisión óptica tiene tres componentes: el medio de transmisión, la fuente
de luz y el detector. El medio de transmisión es
una fibra ultra delgada de vidrio o silicio fundido,
más delgada que un cabello humano. La fuente
de la luz puede ser un diodo emisor de luz
(LED) o un diodoláser, cualquiera de los dos emite pulsos de luz cuando se le aplica una
corriente eléctrica. El detector es un "fotodiodo" que genera un pulso eléctrico en el
momento en el que recibe un rayo de luz. Al colocar un LED o un diodo láser en el extremo
de una fibra óptica y un fotodiodo en el otro, se tiene una transmisión de datos
unidireccional que acepta una señal eléctrica, la convierte y la transmite por medio de
pulsos de luz y después reconvierte la salida en una señal eléctrica en el extremo receptor.
Actualmente los sistemas de fibra óptica son capaces de transmitir datos a 1000 Mbps.
Experimentalmente se ha demostrado que los láseres potentes pueden llegar a excitar fibras
de 100 km. de longitud sin necesidad de utilizar repetidores, aunque la velocidad es más
baja. Los enlaces de fibra óptica están siendo empleados en la instalación de líneas
telefónicas de larga distancia
Procesamiento Distribuido.
Procesamiento distribuido se define como, la forma en que es posible conectar distintas
maquinas, en cierto tipo de red de comunicaciones, generalmente una LAN o una red de
área amplia o una red como Internet, logrando así, que una sola tarea de procesamiento de
datos pueda ser procesada o ejecutada entre varias maquinas de la red, es decir que un solo
proceso se pueda realizar entre varias maquinas diferentes y conectadas a una red. Un error
común es confundir procesamiento distribuido y paralelo, el término “procesamiento
paralelo”, básicamente es el mismo, con excepción que las maquinas distintas tienden a
estar físicamente muy cerca en un sistema “paralelo”, lo que no es necesario en un sistema
“distribuido”
Proceso distribuido, varios procesos ejecutándose en paralelo, en la misma máquina o
distribuidos entre computadoras interconectados a través de una red de comunicaciones,
colaboran en la realización de una tarea, esta colaboración puede ser tan sencilla como
distribuir la carga de trabajo entre procesos idénticos, en el caso de una red de cajeros
automáticos, o tan compleja como multitud de procesos distintos, interdependientes,
controlando el vuelo de una nave espacial.
El procesamiento distribuido permite una mejor utilización de equipos y mejora el balanceo
del procesamiento dentro de una aplicación, este último tiene una gran importancia ya que
en algunas aplicaciones simplemente no hay una maquina que sea capaz de realizar todo el
procesamiento.
Existe una tendencia inevitable al desarrollo de aplicaciones distribuidas, el procesamiento
distribuido permite dispersar los procesadores, datos y otros elementos de una aplicación, la
dispersión ofrece un sistema más sensible a las necesidades de los usuarios, capaz de
ofrecer tiempos de respuesta mejores y minimizar los costes de comunicación, un sistema
distribuido consiste de un gran número de CPU´s conectados por medio de una red, un
sistema distribuido se encarga del procesamiento cooperativo de solicitudes mediante una
colección de computadoras independientes que aparecen ante los usuarios del sistema como
una única computadora.
La principal meta es facilitar a los usuarios el acceso a recursos remotos y compartir dichos
recursos entre los usuarios, ejemplos de recursos son: computadoras, impresoras, archivos,
dispositivos de almacenamiento, páginas web, redes; compartir recursos facilita la
colaboración y el intercambio de información.
Aplicaciones de Redes de Computadoras.
El reemplazo de una máquina grande por estaciones de trabajo sobre una LAN no ofrece la
posibilidad de introducir muchas aplicaciones nuevas, aunque podrían mejorarse la
fiabilidad y el rendimiento. Sin embargo, la disponibilidad de una WAN (ya estaba antes) si
genera nuevas aplicaciones viables, y algunas de ellas pueden ocasionar importantes efectos
en la totalidad de la sociedad. Para dar una idea sobre algunos de los usos importantes de
redes de ordenadores, veremos ahora brevemente tres ejemplos: el acceso a programas
remotos, el acceso a bases de datos remotas y facilidades de comunicación
de valor añadido. Una compañía que ha producido un modelo que simula
la economía mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y corran
el programa para ver cómo pueden afectar a sus negocios las diferentes proyecciones de
inflación, de tasas de interés y de fluctuaciones de tipos de cambio. Con frecuencia se
prefiere este planteamiento que vender los derechos del programa, en especial si el modelo
se está ajustando constantemente ó necesita de una máquina muy grande para correrlo.
Todas estas aplicaciones operan sobre redes por razones económicas: el llamar a un
ordenador remoto mediante una red resulta más económico que hacerlo directamente. La
posibilidad de tener un precio mas bajo se debe a que el enlace de una llamada telefónica
normal utiliza un circuito caro y en exclusiva durante todo el tiempo que dura la llamada,
en tanto que el acceso a través de una red, hace que solo se ocupen los enlaces de larga
distancia cuadro se están transmitiendo los datos. Una tercera forma que muestra el amplio
potencial del uso de redes, es su empleo como medio de comunicación (INTERNET).
Como por ejemplo, el tan conocido por todos, correo electrónico (e-mail), que se envía
desde una terminal, a cualquier persona situada en cualquier parte del mundo que disfrute
de este servicio. Además de texto, se pueden enviar fotografías e imágenes.
APLICACION DE LAS REDES AL TRABAJO.
La forma en que las redes son usadas ha estado cambiando y han afectado la forma de
trabajo, incluso a los académicos. El antiguo modelo de una gran computadora,
centralizada, ya es cosa del pasado. Ahora la mayoría de las instalaciones tienen diferentes
tipos de computadoras, desde computadoras personales y estaciones de trabajo, a súper
computadoras. Las computadoras, por lo general, están configuradas para realizar tareas
particulares. Aunque la gente suele trabajar con una computadora especifica, las
computadoras pueden llamar a otros sistemas en la red para servicios especializados. Esto
ha dado origen al modelo de servicios de red "SERVIDOR-CLIENTE". El servidor y el
cliente no tienen, necesariamente, que estar en distintas computadoras, podrían usar
distintos programas en la misma computadora.
El trabajo a distancia entre instituciones y personas muy diversas, separadas
geográficamente como es el caso de CLACSO, ha recibido un gran impulso gracias a
la introducción del fax y del correo electrónico. Ello está acelerando el ritmo del
intercambio a tal punto que podemos plantearnos acciones concretas e investigaciones de
todo tipo coordinadas a distancia. Tal como lo señalo A. Toffler: "lo que esta cambiando
el equilibrio del poder en el mundo es la combinación de nuevas tecnologías de
comunicación cada vez más accesibles (computadoras, teléfonos, módems, satélites), que se
traducen en autenticas "autopistas electrónicas".
Las nuevas tecnologías permiten trabajar sin salir de nuestras casas. El tele trabajo ha
dejado de ser un mito lejano. Ocho millones de tele-trabajadores europeos y veinticinco
en Estados Unidos son los primeros tecnomadas del ciberespacio. No importa el lugar de
residencia, los tecnomadas asumen su condición de pioneros. Las telecomunicaciones les
permiten adquirir el don de la ubicuidad.
La revolución del tele trabajo no ha hecho más que empezar, como muy bien sugiere
Dennis Ettinghoffer en su libro La empresa virtual: "El hombre contemporáneo entra en el
siglo XXI con la perspectiva de ver como se modifica su relación con las cosas, con su
trabajo, con su empresa y con los otros. Está en curso una formidable mutación en
nuestra evolución". Recientes estudios confirman que la computadora modifica el
lenguaje de las personas que lo emplean en su actividad productiva, "delante del monitor, la
gente tiende a ser mas desinhibida y espontánea", dice Lee Sproul, profesora
de sociología de la Universidad de Boston.
No cabe duda de que la autonomía que ofrece esta nueva forma de trabajo podría servir
para mejorar las relaciones familiares, ampliar el tiempo libre, cuidar mejor
la imagen individual y, sobre todo, mejorar la productividad al racionalizar el trabajo.
Además, es una forma mucho más ecológica de dedicarse al trabajo cotidiano.
Sin embargo, también cuenta con sus desventajas: no es demasiado económico comprarse
una computadora, un modem y un fax. Por otra parte, se sufre una mayor tendencia al
aislamiento y una menor integración en la empresa, lo que redunda en la dificultad de
controlar el trabajo. Pero la posibilidad de trabajar en la propia casa, sin largos
desplazamientos o madrugones, como vaticinaba Toffler en su obra La tercera ola, parece
bastante tentadora. Además, ya está a la vuelta de la esquina.
LAS REDES Y LAS CIENCIAS SOCIALES.
La telemática (telefonía + computación) está produciendo transformaciones profundas tanto
en las formas de realizar investigación cuanto en el proceso de conversión de la
información de datos en bruto a los registros interpretativos y la difusión de los resultados.
Existe un potencial en algunos usos de las telecomunicaciones y teleinformática que puede
cambiar en forma radical el modo de hacer investigación en las ciencias sociales. Estas
innovaciones se plantean a distintos niveles y son una consecuencia directa del tele trabajo
antes mencionado. En un primer momento permitirán que una cantidad importante de
investigadores interactúen frecuentemente unos con otros. Al mismo tiempo permiten que
gran cantidad de investigadores dispersos y situados en sitios de difícil acceso en la región,
y a los cuales les está vedado el consumo de información primaria, puedan mantener el
contacto con la palabra impresa a costos accesibles.
El aspecto más interesante para un proyecto de estas características consiste en
la coordinación en tiempo real de una cantidad significativa de investigaciones simultaneas
tanto a nivel regional como Inter.-continental. Por otro lado, dada la necesidad de alta
tecnología de los países latinoamericanos, una forma de recuperar parte del camino perdido
consistiría en la repatriación de científicos latinoamericanos residentes en el exterior. Los
ejemplos conocidos de programas de este tipo han empero fracasado. Una forma alternativa
de esta repatriación física es el contacto electrónico permanente con los mismos.
Cada día miles de personas se anotan en la nueva moda de las autopistas de la
comunicación. A medida que avanza el tiempo, el estar conectado será entonces una
verdadera necesidad, cualquiera que no lo haga quedara definitivamente aislado del mundo.
El mundo, cada vez mas interrelacionado, está cambiando a gran velocidad. Junto con el
también lo hacen las formas de trabajo de los investigadores. El aislamiento personal o
institucional no ayuda al fortalecimiento de las ciencias sociales en este nuevo contexto
mundial.
El modelo clásico de procesamiento de la información (emisor-mensaje-receptor) que ha
guiado durante décadas gran parte de la institucionalización y comunicación de los
resultados de la investigación, está siendo reformulado aceleradamente.
El "tratamiento" de la información -incluyendo el procesamiento visual tan poco atendido
en la literatura académica- está siendo abordado desde nuevas perspectivas, teniendo en
cuenta conceptos como el de "conversación multidireccional" que hasta hace poco no
estaban demasiado difundidos ni eran técnicamente factibles.
Las posibilidades de acumular y recuperar cantidades importantes de información y de
compartirla con usuarios a larga distancia, permite imaginar escenarios de "dialogo de alta
precisión", que den lugar a nuevas redes de comunicación más rápidas y eficientes. Por
ejemplo, el correo electrónico nos permite, aunque estemos muy alejados geográficamente,
intercambiar mensajes e información almacenada en computadoras por medio de una
conexión a redes telefónicas. Las nuevas tecnologías informáticas y en telecomunicaciones
pueden transformarse en herramientas útiles de trabajo para los científicos sociales de la
región. Es mucho lo que se puede ganar al aprender a usarlas.
La comunidad de redes electrónicas ha estado creciendo en los últimos cinco años a un
ritmo constante. Las ciencias sociales de América Latina no pueden "padecer" pasivamente
este fenómeno. CLACSO se propone estar presente y ser protagonista en este nuevo modo
de producción; de ahí que el uso de nuevas tecnologías de la comunicación constituya un
elemento importante de la renovación institucional El Plan de Trabajo 1992-1995 elaborado
por CLACSO, contemplo partir de los puntos focales de comunicación establecidos en los
últimos anos y ofrecer adiestramiento a personal de los centros para agilizar nuestra
comunicación interna y estimular la colaboración y el intercambio entre investigadores.
Las comunicaciones electrónicas aceleraron también la atención de consultas entre regiones
como dentro de la región. Esto permitió avanzar un gran paso más en la integración
regional e internacional de las ciencias sociales. Aun queda mucho por hacer, pero la
cuestión, entonces, es organizarnos para que compartamos y hagamos uso de estas
tecnologías en forma cotidiana. En América Latina el área de la comunicación internacional
de datos en Ciencias Sociales se encuentra en un nivel incipiente y el éxito de su
implementación depende mucho de la coordinación internacional y la concertación entre
todas las partes involucradas. Actualmente, se están llevando a cabo varias esfuerzos
importantes en la región, por ejemplo, las Redes de Organismos no Gubernamentales
(APC-Alternex) en Río de Janeiro y otras redes que están surgiendo a diario.
La iniciativa de CLACSO demuestra que el mundo de las redes electrónicas es enorme y
complejo y que con el uso de nuevas tecnologías de computación se beneficiara una mejor
cooperación e intercambio de informaciones entre los países latinoamericanos y las
organizaciones internacionales.
La integración con las redes académicas existentes facilitan el acceso para los expertos y
centros de excelencia, las organizaciones no gubernamentales, el sector académico, las
compañías públicas de telecomunicación y el sector privado.
A fin de comprender la complejidad del campo de las redes en la región, podemos clasificar
a los países de América Latina y el Caribe, según su nivel de conectividad a Internet, el más
sofisticado en los casos de comunicación en redes. Estos son:
a) países sin conectividad. (Guyana, Surinam, Haití y otros pocos)
b) países donde existe una red pública (redes con protocolos X-25 de conmutación de
paquetes), pero que por lo general es muy cara para un uso extensivo de la comunidad
académica y de investigación (Guatemala, Honduras, El Salvador y la mayoría de países
del Caribe).
c) países en los que existe un nivel básico de conectividad. Generalmente una o más
estaciones conectadas a Internet usando UUCP (el protocolo de copia de Unix a Unix)
sobre líneas telefónicas Standard (Bolivia, Paraguay, Uruguay, Nicaragua, Perú, etc).
d) países con enlaces satélites dedicados a Internet (Chile,
Argentina, Venezuela, Ecuador, Costa Rica, etc.).
USOS DE LAS REDES DE ORDENADORES.
Objetivos de las redes.
Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno de su objetivo es hacer que
todos los programas, datos y equipo estén disponibles para cualquiera de la red que así lo
solicite, sin importar la localización física del recurso y del usuario. En otras palabras, el
hecho de que el usuario se encuentre a 1000 km de distancia de los datos, no debe evitar
que este los pueda utilizar como si fueran originados localmente. Un segundo objetivo
consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de
suministro. Por ejemplo todos los archivos podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal
manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podría utilizarse una de las otras
copias. Además, la presencia de múltiples CPU significa que si una de ellas deja de
funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un
rendimiento global menor.
Otro objetivo es el ahorro económico. Los ordenadores pequeños tienen una mejor
relación costo / rendimiento, comparada con la ofrecida por las máquinas grandes. Estas
son, a grandes rasgos, diez veces más rápidas que el más rápido de los microprocesadores,
pero su costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos
diseñadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos ordenadores
personales, uno por usuario, con los datos guardados una o más máquinas que funcionan
como servidor de archivo compartido. Este objetivo conduce al concepto de redes con
varios ordenadores en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina LAN (red de
área local ), en contraste con lo extenso de una WAN ( red de área extendida ), a la que
también se conoce como red de gran alcance.
Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el rendimiento del sistema en
forma gradual a medida que crece la carga, simplemente añadiendo más procesadores. Con
máquinas grandes, cuando el sistema está lleno, deberá reemplazarse con uno más grande,
operación que por lo normal genera un gran gasto y una perturbación inclusive mayor al
trabajo de los usuarios. Otro objetivo del establecimiento de una red de ordenadores, es que
puede proporcionar un poderoso medio de comunicación entre personas que se encuentran
muy alejadas entre sí. Con el ejemplo de una red es relativamente fácil para dos o más
personas que viven en lugares separados, escribir informes juntos.
Cuando un autor hace un cambio inmediato, en lugar de esperar varios días para recibirlos
por carta. Esta rapidez hace que la cooperación entre grupos de individuos que se
encuentran alejados, y que anteriormente había sido imposible de establecer, pueda
realizarse ahora. En la siguiente tabla se muestra la clasificación de sistemas
multiprocesadores distribuidos de acuerdo con su tamaño físico. En la parte superior se
encuentran las máquinas de flujo de datos, que son ordenadores con un alto nivel de
paralelismo y muchas unidades funcionales trabajando en el mismo programa. Después
vienen los multiprocesadores, que son sistemas que se comunican a través
de memoria compartida. En seguida de los multiprocesadores se muestran verdaderas redes,
que son ordenadores que se comunican por medio del intercambio de mensajes. Finalmente,
a la conexión de dos o más redes se le denomina interconexión de redes.
Beneficios de las Redes.
La interconexión de equipos en redes proporciona beneficios en las siguientes áreas:
compartición de información, compartición de hardware y software, y soporte
administrativo. Estos beneficios ayudan a incrementar la productividad.
• Compartición de información
La capacidad de compartir información y datos rápida y económicamente es uno de los
beneficios más habituales de las redes. El correo electrónico y la agenda basados en red son
algunas de las actividades por las que las organizaciones utilizan actualmente las redes.
• Compartición de hardware y software.
Antes de la llegada de las redes, los usuarios de estaciones de trabajo necesitaban tener sus
propias impresoras y otros periféricos, lo que constituía un factor caro para las
grandes empresas. La revolución de las redes redujo drásticamente estos costes haciendo
posible que varios usuarios compartieran hardware y software simultáneamente.
• Administración y soporte centralizados.
Los equipos en red también simplifican las tareas de administración y soporte. Desde una misma
ubicación, el administrador de red puede realizar tareas administrativas en cualquier equipo de la
red. Además, es más eficaz para el personal técnico ofrecer soporte sobre una versión de
un sistema operativo o de una aplicación que tener que supervisar varios sistemas y
configuraciones individuales y únicas.
Clasificación de las Redes.
Las redes de computadoras se clasifican por su tamaño, es decir la extensión física en que
se ubican sus componentes, desde un aula hasta una ciudad, un país o incluso el planeta.
Dicha clasificación determinará los medios físicos y protocolos requeridos para su
operación, por ello se han definido tres tipos:
Redes de Área Amplia o WAN (Wide Área Network):
Esta cubre áreas de trabajo dispersas en un país o varios países o continentes. Para lograr
esto se necesitan distintos tipos de medios: satélites, cables interoceánicos, radio, etc.. Así
como la infraestructura telefónica de larga distancias existen en ciudades y países, tanto de
carácter público como privado.
Redes de Área Metropolitana o MAN (Metropolitan Área Network):
Tiene cubrimiento en ciudades enteras o partes de las mismas. Su uso se encuentra
concentrado en entidades de servicios públicos como bancos.
Redes de Área Local o LAN (Local Área Network):
Permiten la interconexión desde unas pocas hasta miles de computadoras en la misma área
de trabajo como por ejemplo un edificio. Son las redes más pequeñas que abarcan de unos
pocos metros a unos pocos kilómetros.
¿Cómo es el funcionamiento de una red de área local?
Este es un conjunto de computadoras ubicadas en un edificio o lugar cercano, además
consta de servidores, estaciones de trabajo, cables y tarjetas de red, también de programas
de computación instalados en los equipos inteligentes.
Esta red permite la comunicación de las estaciones de trabajo entre sí y el Servidor (y los
recursos asociados a él); para dicho fin se utiliza un sistema operativo de red que se encarga
de la administración de los recursos como así también la seguridad y control de acceso al
sistema interactuando con el sistema operacional de las estaciones de trabajo.
El usuario hace una petición a una aplicación específica desde el sistema operacional de la
estación de trabajo, y si este a necesitar un recurso de la red transfiere control al software de
la red.
La conexión de las computadoras y dispositivos de la red, se hace generalmente con cables
de par trenzado o coaxial pudiendo obtener velocidades de transmisión entre 1, 10 y 100
Mb (megabit, no confundir con megabyte) por segundo.
Modelo Cliente/Servidor.
La arquitectura cliente-servidor es un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas
se reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los
demandantes, llamados clientes. Un cliente realiza peticiones a otro programa, el servidor,
quien le da respuesta. Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre
una sola computadora, aunque es más ventajosa en un sistema
operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras.
En esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y los
servidores, aunque son más importantes las ventajas de tipo organizativo debidas a la
centralización de la gestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que
facilita y clarifica el diseño del sistema.
La separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico, donde el servidor no
se ejecuta necesariamente sobre una sola máquina ni es necesariamente un sólo programa.
Los tipos específicos de servidores incluyen los servidores web, los servidores de archivo,
los servidores del correo, etc. Mientras que sus propósitos varían de unos servicios a otros,
la arquitectura básica seguirá siendo la misma.
Una disposición muy común son los sistemas multicapa en los que el servidor se
descompone en diferentes programas que pueden ser ejecutados por
diferentes computadoras aumentando así el grado de distribución del sistema.
La arquitectura cliente-servidor sustituye a la arquitectura monolítica en la que no hay
distribución, tanto a nivel físico como a nivel lógico.
La red cliente-servidor es aquella red de comunicaciones en la que todos los clientes están
conectados a un servidor, en el que se centralizan los diversos recursos y aplicaciones con
que se cuenta; y que los pone a disposición de los clientes cada vez que estos son
solicitados. Esto significa que todas las gestiones que se realizan se concentran en el
servidor, de manera que en él se disponen los requerimientos provenientes de los clientes
que tienen prioridad, los archivos que son de uso público y los que son de uso restringido,
los archivos que son de sólo lectura y los que, por el contrario, pueden ser modificados, etc.
Este tipo de red puede utilizarse conjuntamente en caso de que se esté utilizando en una red
mixta.
Modelo OSI y Jerarquía de Protocolos.
El modelo de interconexión de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), también
llamado OSI (en inglés, Open System Interconnection 'sistemas de interconexión abiertos')
es el modelo de red descriptivo, que fue creado por la Organización Internacional para la
Estandarización (ISO) en el año 1980. Es un marco de referencia para la definición de
arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones.
Jerarquía de protocolo OSI.
Cada nivel de la jerarquía de protocolos OSI tiene una función específica y define un nivel
de comunicaciones entre sistemas. Cuando se define un proceso de red, como la petición de
un archivo por un servidor, se empieza en el punto desde el que el servidor hizo la petición.
Entonces, la petición va bajando a través de la jerarquía y es convertida en cada nivel para
poder ser enviada por la red.
- Nivel Físico: Define las características físicas del sistema de cableado, abarca también los
métodos de red disponibles, incluyendo Token Ring, Ethernet y ArcNet. Este nivel
especifica lo siguiente:
Conexiones eléctricas y físicas.
Como se convierte en un flujo de bits la información que ha sido paquetizada.
Como consigue el acceso al cable la tarjeta de red.
- Nivel de Enlace de Datos: Define las reglas para enviar y recibir información a través de
la conexión física entre dos sistemas.
- Nivel de Red: Define protocolos para abrir y mantener un camino entre equipos de la red.
Se ocupa del modo en que se mueven los paquetes.
- Nivel de Transporte: Suministra el mayor nivel de control en el proceso que mueve
actualmente datos de un equipo a otro.
- Nivel de Sesión: Coordina el intercambio de información entre equipos, se llama así por la
sesión de comunicación que establece y concluye.
- Nivel de Presentación: En este los protocolos son parte del sistema operativo y de la
aplicación que el usuario acciona en la red.
- Nivel de Aplicación: En este el sistema operativo de red y sus aplicaciones se hacen
disponibles a los usuarios. Los usuarios emiten órdenes para requerir los servicios de la red.
Topología de Redes.
La topología de red se define como una familia de comunicación usada por los
computadores que conforman una red para intercambiar datos. En otras palabras, la forma
en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico. El concepto de red puede
definirse como "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el punto en el que una
curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes
a que nos refiramos.
Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia
estética, por 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), el resultado de esto es una red con
apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de
internet dando lugar a la creación de nuevas redes 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 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
los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados
por la misma.
Diseño de Redes.
Las Redes de Cables, también llamadas de forma genérica por los usuarios Redes
Informáticas, Redes de Voz y Datos o Redes de Cableado Estructurado, son la base sobre la
que funciona y se soporta cualquier solución tecnológica, bien sean soluciones de Voz,
Datos o Video.
En la actualidad, lo natural y lógico es disponer de una sola red de cableado, aunque
todavía hay organizaciones en las que se dispone de varias redes, por ejemplo, la red para el
sistema telefónico, la red de datos o red informática, la red de CCTV ( circuito cerrado de
televisión),etc., con una sola Red de Comunicaciones es suficiente.
En una empresa, el hecho de disponer de una sola red de cables, simplifica y optimiza los
recursos y mejora el rendimiento, dispondremos de una sola infraestructura de
comunicaciones y de una gestión, administración y mantenimiento de red más sencilla a la
hora de realizar cualquier tarea por los responsables IT de la empresa.
Partiendo de esta pequeña introducción sobre nuestras recomendaciones sobre
Infraestructuras de Comunicaciones, sobre REDES, uno de los puntos más importantes a la
hora de instalar la red de voz y datos es el DISEÑO de la misma.
Diseño y Planificación de la Red de Comunicaciones
El diseño de una red de cableados va a ser el factor más importante para el posterior
funcionamiento y rendimiento.
Las redes de cableado deben ser diseñadas e instaladas por profesionales con experiencia
avalada en instalación y gestión de cableados.
Factores previos a tener en cuenta en el Diseño e Instalación de una Red de Cables:
1.- Cantidad de Puntos de Cableado. Es necesario tener muy claro la cantidad de puntos
de cableado necesario, para una empresa con experiencia en instalación de Redes de
Cableado no será complicado ayudar y asesorar al cliente final sobre cuántos puntos de
cableado requiere. Esta es la parte de la Instalación donde se Dimensionan los Puestos de
Trabajos.
2.- Conocer la ubicación donde se realizara la Instalación de RED. Planos de las
estructuras y ubicación de los futuros puestos de trabajo, es necesario disponer de planos
detallados de las instalaciones donde se van a ubicar los futuros puntos de red. Es muy
importante realizar una visita técnica para verificar los requerimientos de instalación y las
posibles limitaciones. No todas las estructuras pueden ser adecuadas sin hacer las
comprobaciones o cambios necesarios, para soportar una red de cableado.
3.- Utilizar los materiales, herramientas y elementos de protección correctos. Los
materiales de Instalación, el cable, los conectores son una pieza clave en la implementación
de una Red de Cable, es necesario que tanto materiales básicos como el cable y los
conectores tengan sus correspondientes certificados ofrecidos por el fabricante donde se
especifique los parámetros y el cumplimiento de los estándares necesarios.
El personal técnico de instalación ha de estar correctamente formado y necesario que este
dotado de las herramientas de instalación y conectorización adecuadas. El mayor porcentaje
de errores y averías en una red de cableado se deben a una instalación incorrecta,
generalmente producida por falta de formación o por el uso de materiales y herramientas
diferentes a los adecuados.
4.- Certificación del cableado, al finalizar la instalación de cables, la certificación nos
garantiza el cumplimento de la norma y el correcto funcionamiento de todos los materiales
instalados. La Certificación de la Red de Voz y Datos es una garantía conforme nuestra
infraestructura de comunicaciones nos está ofreciendo unas características optimas para que
el rendimiento y la fiabilidad sean lo más altas posible.
TIPOS DE REDES.
Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamaño
y distribución lógica.
Clasificación según su tamaño.
Las redes PAN (red de administración personal) son redes pequeñas, las cuales están
conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: café Internet.
CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus. Una CAN es una colección de LANs
dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno,
maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en
kilómetros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y
Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como
fibra óptica y espectro disperso.
Las redes LAN (Local Area Network, redes de área local) son las redes que todos
conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas,
entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio. Debido a sus limitadas
dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el
resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el
peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red.
Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que
están conectadas todas las máquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.
Características preponderantes:
Los canales son propios de los usuarios o empresas.
Los enlaces son líneas de alta velocidad.
Las estaciones están cercas entre sí.
Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas
al poder compartir información.
Las tasas de error son menores que en las redes WAN.
La arquitectura permite compartir recursos.
LANs muchas veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable,
donde todas las computadoras están conectadas. Existen varias topologías posibles
en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán más adelante.
Las redes WAN (Wide Área Network, redes de área extensa) son redes punto a punto que
interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades
son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de
datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un
continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas
(llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin
de ejecutar aplicaciones, programas, etc.
Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos
geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para
realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos.
Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a
mejores servicios, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas,
porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes
conectadas a ésta.
Una subred está formada por dos componentes:
Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts.
Elementos interruptores (routers): son computadoras especializadas usadas por dos o más
líneas de transmisión. Para que un paquete llegue de un router a otro, generalmente debe
pasar por routers intermedios, cada uno de estos lo recibe por una línea de entrada, lo
almacena y cuando una línea de salida está libre, lo retransmite.
INTERNET WORKS: Es una colección de redes interconectadas, cada una de ellas puede
estar desallorrada sobre diferentes software y hardware. Una forma típica de Internet Works
es un grupo de redes LANs conectadas con WANs. Si una subred le sumamos los host
obtenemos una red.
El conjunto de redes mundiales es lo que conocemos como Internet.
Las redes MAN (Metropolitan Área Network, redes de área metropolitana) , comprenden
una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es
mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es
independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran
versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una
misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la
resolución de conflictos en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB.
DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están
conectadas, cada bus tiene una cabecera y un fin. Cuando una computadora quiere
transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el bus de arriba, caso contrario el de
abajo.
Redes Punto a Punto. En una red punto a punto cada computadora puede actuar
como cliente y como servidor. Las redes punto a punto hacen que el compartir datos
y periféricos sea fácil para un pequeño grupo de gente. En una ambiente punto a punto,
la seguridad es difícil, porque la administración no está centralizada.
Redes Basadas en servidor. Las redes basadas en servidor son mejores para compartir gran
cantidad de recursos y datos. Un administrador supervisa la operación de la red, y vela que
la seguridad sea mantenida. Este tipo de red puede tener uno o mas servidores, dependiendo
del volumen de tráfico, número de periféricos etc. Por ejemplo, puede haber un servidor de
impresión, un servidor de comunicaciones, y un servidor de base de datos, todos en una
misma red.
Clasificación según su distribución lógica
Todos los ordenadores tienen un lado cliente y otro servidor: una máquina puede ser
servidora de un determinado servicio pero cliente de otro servicio.
Servidor. Máquina que ofrece información o servicios al resto de los puestos de la red.
La clase de información o servicios que ofrezca determina el tipo de servidor que es:
servidor de impresión, de archivos, de páginas web, de correo, de usuarios, de IRC (charlas
en Internet), de base de datos...
Cliente. Máquina que accede a la información de los servidores o utiliza sus servicios.
Ejemplos: Cada vez que estamos viendo una página web (almacenada en un servidor
remoto) nos estamos comportando como clientes. También seremos clientes si utilizamos el
servicio de impresión de un ordenador remoto en la red (el servidor que tiene
la impresora conectada).
Todas estas redes deben de cumplir con las siguientes características:
Confiabilidad "transportar datos".
Transportabilidad "dispositivos".
Gran procesamiento de información.
Y de acuerdo estas, tienen diferentes usos, dependiendo de la necesidad del usuario, como
son:
Compañías - centralizar datos.
Compartir recursos "periféricos, archivos, etc".
Confiabilidad "transporte de datos".
Aumentar la disponibilidad de la información.
Comunicación entre personal de las mismas áreas.
Ahorro de dinero.
Home Banking.
Aportes a la investigación "vídeo demanda, line T.V, Game Interactive".
CARACTERISTICAS DE LA REDES.
Características de las de las redes LAN, MAN, y PAN.
Red LAN
(Redes de área local)
Interconexión Local de una o varias computadoras y
periféricos.
Su capacidad de funcionamiento es limitada (200 m
en edificios u oficinas)
Puede alcanzar 1 km de distancia utilizando
repetidores.
Mantienen la red en forma privada y con un ancho de
banda.
Comparte hardware y software.
Permite el mismo manejo de la base de datos mediante la instalación de programas
específicos en los computadores que lo requieran donde se puede centralizar los
movimientos y la información para el manejo de la gestión empresarial.
Utiliza una sola conexión telefónica o de ancho de banda para todas las computadoras
conectadas en la red.
Capacidad de 1 Mbps a 1Gbps.
Su servicio utiliza conexión de fibra óptica, cable coaxial y cable telefónico.
Maneja tecnología broadcast (difusión).
Red MAN.
Red de área metropolitana.
Maneja ancho de banda.
Su medio de transmisión es mediante la Fibra óptica, microondas y par de cobre.
Conexión de 10 Mbps, 20Mbps, 45Mbps, 75Mbps, sobre pares de cobre y 100Mbps, 1Gbps y
10Gbps mediante Fibra Óptica. Mayor cobertura que la red LAN, alcanza a abarcar de una a varias
ciudades.
Esta red puede ser pública o privada.
Maneja interconexión de operador a operador y de redes locales (LAN) Utiliza algunos dispositivos
para su funcionamiento: modem, routers, repetidores, etc.
Cada computador requiere de hardware para recibir y transmitir información
Permiten transmisión de voz, video y datos
Red PAN.
(Redes de área personal).
Permite el acceso constante de los usuarios a través de los
diferentes dispositivos que prestan el servicio de internet.
Su conexión se presta de manera inalámbrica.
Tiene una capacidad de 10 bps hasta 10 Mbps
Se fija como una de las más novedosas y grandes
perspectivas en la tecnología.
CONCLUSIÓN.
Como conclusión del presente trabajo de investigación sobre las redes y sus estructuras, es
importante reseñar que son también llamadas red de ordenadores, red de comunicaciones de
datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre
sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas
electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de
compartir información, recursos y ofrecer servicios.
La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están
definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el
modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en
siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a
cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también
están regidos por sus respectivos estándares.
REFERENCIAS.
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras
Zacker Craig. Redes. Manual de Referencia. Mc Graw Hill.
Groth, David; Skandier, Toby (2005). Guía del estudio de redes, (4ª edición). Sybex,
Inc.. ISBN 0-7821-4406-3.
Simon Haykin (en inglés). Introduction to Signals and Systems. Wiley.
William Stallings (en inglés). Local Networks, An Introduction. MacMillan.
William Stallings (en inglés). Data and Computer Communications. MacMillan.
William Stallings (en inglés). Local and Metropolitan Area Networks. MacMillan.
William Stallings, Richard van Slyke; Prentice Hall (en inglés). Bussiness Data
Communications.
Tanenbaum, Andrew S. (2003) (Google Books). Redes de computadoras (4ª edición).
Pearson Educación. ISBN 9789702601623. Consultado el 26 de enero de 2012. (la
versiónonline solo ofrece una vista parcial del contenido).
