Fundamentos de Redes: Conceptos y Arquitecturas

Protocolos de Comunicación

Se utilizan para la comunicación entre entidades de capas de mismo nivel.

Modelo OSI

Las siglas OSI del modelo ISO significan: Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos.

Codificación

Propósito: Facilitar la compresión de datos para un mejor rendimiento del canal.

Deformaciones de las Señales

  • Atenuación: Debilitamiento de la señal debido a la resistencia eléctrica (o de otro tipo) que presentan tanto el canal como los demás elementos que intervienen en la transmisión. Ejemplo: Distancia.
  • Distorsión: Deformación de la señal, producida normalmente porque el canal se comporta de modo distinto en cada frecuencia.
  • Interferencia: Adición de una señal conocida y no deseada a la señal que se transmite.
  • Ruido: Suma de múltiples interferencias, posiblemente de origen desconocido, y de naturaleza aleatoria.

Diferencias entre Redes

  • LAN (Red de Área Local): Área geográfica corta, alta velocidad, medios privados, baja tasa de errores.
  • MAN (Red de Área Metropolitana): Área geográfica intermedia, velocidad media, medios privados, tasa de errores media.
  • WAN (Red de Área Extensa): Área geográfica extensa, baja velocidad, medios de terceras empresas, alta tasa de errores.

Diferencia entre IP Pública e IP Privada

  • Públicas: Direcciones que se conectan a Internet directamente.
  • Privadas: Rangos de direcciones IP que no existen en Internet y que se utilizan para equipos que no dan servicio directo a Internet, aunque sí pueden comunicarse con Internet utilizando algún equipo que sí tenga una dirección IP pública.

Rangos de IP Privadas

  • 10.0.0.0 con máscara 255.0.0.0: 16.777.214 equipos.
  • De la 172.16.0.0 a la 172.31.0.0 con máscara 255.255.0.0: 65.536 equipos.
  • 192.168.0.0 con máscara 255.255.0.0: 65.536 equipos.

Las IP públicas son el resto.

Subnetting

Se realiza subnetting cuando, sobre el mismo equipamiento físico de red, existe una división lógica de redes mediante la utilización de máscaras de red que delimitan el dominio o rango de comunicaciones de cada equipo. Se utiliza para crear seguridad entre redes mediante el ocultamiento de las mismas.

Arquitectura de Redes

Conjunto organizado de capas y protocolos de la misma. Se establece para unificar las reglas y compatibilizar sistemas.

Sistema Abierto

Sistema compuesto por uno o más ordenadores, el software asociado, los periféricos, los procesos físicos, los medios de transmisión, etc., que constituyen un todo autónomo capaz de realizar un tratamiento de la información. También se puede definir como un sistema capaz de interconectarse con otros de distinta naturaleza de acuerdo con normas establecidas.

Modulación

Modificación que se realiza en alguno de los parámetros de una señal para adecuarla al medio por el que se va a transmitir. Facilidad de radiación, reducción de ruido e interferencias, asignación de frecuencias, multicanalización, limitaciones de los equipos.

El Sistema de Comunicación

  • Transductores: Dispositivos encargados de transformar la naturaleza de la señal, como por ejemplo, un micrófono, un auricular, un módem.
  • Moduladores y Codificadores: Aunque la señal sea la adecuada para un canal, en ocasiones son necesarios los moduladores, que convierten señales analógicas en digitales y viceversa (módem) y los codificadores (códec) que se encargan de codificar y descodificar la señal.
  • Antenas: Dispositivos que permiten que una señal eléctrica se propague por un canal inalámbrico y a la inversa.

Tipos de Transmisión

  • Asíncrona: El proceso de sincronización entre emisor y receptor se realiza en cada palabra de código transmitida.
  • Síncrona: Se efectúa sin atender a las unidades de comunicación básicas, normalmente caracteres.

Según el Medio de Transmisión

  • Serie: Las señales se transmiten por una única línea de datos secuencialmente.
  • Paralelo: Se transmiten simultáneamente un grupo de bits, uno por cada línea del mismo canal.

Según la Señal Transmitida

  • Analógica: La señal puede tomar todos los valores posibles en un rango de transmisión.
  • Digital: La señal puede tomar un número finito de valores (normalmente dos, 0 y 1).

Telemática vs. Teleinformática

Teleinformática: Rama de la informática que trata y estudia las comunicaciones.

Telemática: Técnica que trata la comunicación remota entre procesos. El elemento más importante son las redes de transmisión.

Topología en Bus

Consta de un único cable que se extiende de un ordenador al siguiente de un modo serie. Los extremos del cable se terminan con una resistencia denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permite cerrar el bus.

Ventajas

  • Fácil de instalar y mantener.
  • No existen elementos centrales del que dependa toda la red.

Desventajas

  • Si se rompe el cable en algún punto, la red queda inoperativa por completo.
  • La instalación de este tipo en un edificio con varias plantas obliga a la utilización de un bus troncal.

Topología en Anillo

Características Principales:

  • El cable forma un bucle cerrado formando un anillo.
  • Todos los ordenadores se conectan a ese anillo.
  • Habitualmente, las redes en anillo utilizan como método de acceso al medio el modelo «paso de testigo».

Desventajas

  • Si se rompe el cable que forma el anillo, se paraliza toda la red.
  • Es difícil de instalar.
  • Requiere un mantenimiento complicado y delicado.

Topología en Estrella

Características Principales:

  • Todas las estaciones de trabajo están conectadas a un punto central.
  • Habitualmente, sobre este tipo de topología se utiliza como método de acceso al medio CSMA/CD (Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones), aunque existen otros métodos, como el paso de testigo, que se encarga de implementarlo.
  • Las comunicaciones entre dos ordenadores deben pasar por el punto central.
  • Existen algunas redes que utilizan una estación de trabajo como punto central.
  • La velocidad es alta para comunicaciones entre el nodo central y los nodos extremos, pero baja cuando se establece entre nodos extremos.
  • Si se rompe un cable, solo se pierde la conexión del nodo que interconectaba.
  • Es fácil detectar y localizar un problema en la red.

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