lunes, 11 de junio de 2012
domingo, 10 de junio de 2012
UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO
FACULTAD DE SISTEMAS
CARRERA INDUSTRIAL
Redes de Computadoras
1.
Introducción
Cuando las computadoras personales (PCs) comenzaron a ser utilizadas en el ámbito de los negocios y las aplicaciones de software eran simples, no existía ventaja alguna en la conexión de dos o más computadoras.
La aparición de los programas multiusuarios hizo atractiva la
posibilidad de conectar dos o más computadoras en red debido a:
·
Las redes permiten a los
usuarios acceso simultáneo a programas comunes e información.
·
Las redes permiten a los
usuarios compartir recursos tales como: discos duros, impresoras.
·
Las redes permiten el uso
de herramientas tales como videoconferencias y teleconferencias.
·
La conexión de computadoras
en red permite un fácil respaldo de la información contenida en la red.
A mediados de los 70 diversos fabricantes desarrollaron sus propios
sistemas de redes locales. Es en 1980 cuando Xerox, en cooperación con Digital
Equipment Corporation e Intel, desarrolla y publica las especificaciones del
primer sistema comercial de red denominado EtherNet. En 1986 IBM introdujo la
red TokenRing. La mayor parte del mercado utiliza hoy día la tecnología del
tipo EtherNet.
2.
Definiciones
Una red es un conjunto de computadoras de diversos tipos conectadas entre sí, que pueden comunicarse compartiendo datos y recursos sin importar la localización física de los distintos dispositivos. A través de una red se pueden ejecutar procesos en otra computadora o acceder a sus archivos, enviar mensajes, compartir programas...
Las
computadoras suelen estar conectados entre sí por cables. Si la red abarca una
región extensa, las conexiones pueden realizarse a través de líneas
telefónicas, microondas, líneas de fibra óptica e incluso satélites.
Cada
dispositivo activo conectado a la red se denomina nodo. Un dispositivo
activo es aquel que interviene en la comunicación de forma autónoma, sin estar
controlado por otro dispositivo. Por ejemplo, determinadas impresoras son
autónomas y pueden dar servicio en una red sin conectarse a un ordenador que
las maneje; estas impresoras son nodos de la red.
Dependiendo
del territorio que abarca una red se clasifican en:
·
LAN: Local Area Network
(Redes de área local). Está constituida por un conjunto de ordenadores
independientes interconectados entre sí, pueden comunicarse y compartir
recursos. Abarcan una zona no demasiado grande, un edificio o un campus.
·
WAN: Wide Area Network
(Redes de área amplia). Comprenden regiones más extensas que las LAN e incluso
pueden abarcar varios países.
También
un conjunto de redes puede conectarse entre sí dando lugar a una red mayor.
3. Características de una red local
Las computadoras conectadas a una red local
pueden ser grandes ordenadores u ordenadores personales, con sus distintos
tipos de periféricos. Existen diversos tipos de redes locales, sin embargo
tienen características comunes tales como:
- Un medio de comunicación común a través del cual todos los dispositivos pueden compartir información, programas y equipo, independientemente del lugar físico donde se encuentre el usuario o el dispositivo. Las redes locales están contenidas en una reducida área física: un edificio, un campus, etc.
- Una velocidad de transmisión muy elevada para que pueda adaptarse a las necesidades de los usuarios y del equipo. El equipo de la red local puede transmitir datos a la velocidad máxima a la que puedan comunicarse las estaciones de la red, suele ser de un Mb por segundo.
- Una distancia entre estaciones relativamente corta, entre unos metros y varios kilómetros.
- La posibilidad de utilización de cables de conexión normales.
- Todos los dispositivos pueden comunicarse con el resto y algunos de ellos pueden funcionar independientemente.
- Un sistema fiable, con un índice de errores muy bajo. Las redes locales disponen normalmente de su propio sistema de detección y corrección de errores de transmisión.
- Flexibilidad, el usuario administra y controla su propio sistema.
Los
dos tipos básicos de dispositivos que pueden conectarse a una red local son las
estaciones de trabajo y los servidores:
·
Una estación de trabajo es
un ordenador desde donde el usuario puede acceder a los recursos de la red.
·
Un servidor es un ordenador
que permite a otros ordenadores que accedan a los recursos de que dispone.
Estos servidores pueden ser:
- dedicados: son usados únicamente para ofrecer sus recursos a otros nodos
- no dedicados: pueden trabajar simultáneamente como servidor y estación de trabajo.
Es
el soporte físico utilizado para el envío de datos por la red. La mayor parte
de las redes existentes en la actualidad utilizan como medio de transmisión:
- cable coaxial
- cable bifilar o par trenzado
- el cable de fibra óptica.
También
se utiliza el medio inalámbrico que usa ondas de radio, microondas o
infrarrojos, estos medios son más lentos que el cable o la fibra óptica.
Cualquier medio físico o no, que pueda
transportar información en forma de señales electromagnéticas se puede utilizar
en redes locales como medio de transmisión.
Las líneas de transmisión son la espina
dorsal de la red, por ellas se transmite la información entre los distintos
nodos. Para efectuar la transmisión de la información se utilizan varias
técnicas, pero las más comunes son: la banda base y la banda ancha.
5.
Capacidad del medio: Ancho de banda
La
capacidad para transmitir información está en función del medio utilizado.
Ancho de banda: es la diferencia entre la
frecuencia más alta y más baja de una determinada onda. El término ancho de
banda hace referencia a la capacidad del medio de transmisión, cuanto mayor es
el ancho de banda, más rápida es la transferencia de datos.
Por encima del ancho de banda las señales
crean una perturbación en el medio que interfiere con las señales sucesivas. En
función de la capacidad del medio, se habla de transmisión en banda base o transmisión
en banda ancha.
Banda base
Las redes en banda base generalmente trabajan
con mayor velocidad de transmisión que las redes de banda ancha, aunque la
capacidad de estas últimas de transmitir por varios canales simultáneamente
pueden hacer que el flujo total de datos sea prácticamente el mismo en ambos
sistemas.
La transmisión de banda base utiliza señales
digitales sobre una frecuencia. Utiliza toda la capacidad del canal de
comunicaciones para transmitir una única señal de datos.
6.
Topología
Por
topología de una red habitualmente se entiende la forma de la red, es
decir, la forma en que se lleva a cabo la conexión. Las topologías más
utilizadas son: en bus (lineal), en estrella, en árbol y en anillo.
6.1.
Bus lineal
La
topología en bus es un diseño sencillo en el que un solo cable, que es conocido
como "bus", es compartido por todos los dispositivos de la red. El
cable va recorriendo cada uno de los ordenadores y se utiliza una terminación
en cada uno de los dos extremos. Los dispositivos se conectan al bus utilizando
generalmente un conector en T.
Las ventajas de las redes en bus lineal son
su sencillez y economía. El cableado pasa de una estación a otra. Un
inconveniente del bus lineal es que si el cable falla en cualquier punto, toda
la red deja de funcionar. Aunque existen diversos procedimientos de diagnóstico
para detectar y solventar tales problemas, en grandes redes puede ser sumamente
difícil localizar estas averías.
6.2.
Estrella
Los
nodos de la red se conectan con cables dedicados a un punto que es una caja de
conexiones, llamada HUB o concentradores. En una topología en
estrella cada estación de trabajo tiene su propio cable dedicado, por lo que
habitualmente se utilizan mayores longitudes de cable.
La detección de problemas de cableado en este
sistema es muy simple al tener cada estación de trabajo su propio cable. Por la
misma razón, la resistencia a fallos es muy alta ya que un problema en un cable
afectará sólo a este usuario.
6.3.
Árbol
La topología en árbol se denomina también topología en estrella distribuida. Al igual que sucedía en la topología en estrella, los dispositivos de la red se conectan a un punto que es una caja de conexiones, llamado HUB.
Estos suelen soportar entre cuatro y doce
estaciones de trabajo. Los hubs se conectan a una red en bus, formando así un
árbol o pirámide de hubs y dispositivos. Esta topología reúne muchas de las
ventajas de los sistemas en bus y en estrella.
En
una red en anillo los nodos se conectan formando un circulo cerrado. El
anillo es unidireccional, de tal manera que los paquetes que transportan datos
circulan por el anillo en un solo sentido.
En una red local en anillo simple, un corte
del cable afecta a todas las estaciones, por lo que se han desarrollado
sistemas en anillo doble o combinando topologías de anillo y estrella.
La red EtherNet cuando utiliza cable coaxial
sigue una topología en bus lineal tanto físico como lógico. En cambio al
instalar cable bifilar, la topología lógica sigue siendo en bus pero la
topología física es en estrella o en estrella distribuida
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