¿Qué es una red? Es un sistema de interconexión entre equipos que permite compartir recursos e información. Está compuesta por: PCs, tarjetas de red, cables de conexión, dispositivos de comunicación y software. Se implementa para compartir periféricos costosos y enlaza a las personas, facilitando la comunicación y la actualización instantánea de los planes de trabajo.

Ventajas:

• Compartir periféricos costosos.
• Intercambiar grandes cantidades de información.
• Eliminar la duplicidad de trabajos.
• Permitir el uso de correo electrónico.
• Establecer enlaces con mainframes (un PC potente actúa como servidor, haciendo que los recursos estén disponibles para los PCs personales conectados).
• Mejorar la seguridad y el control de la información, permitiendo o denegando el acceso o la modificación de ciertos datos.

Componentes de una Red

Los componentes principales son: PCs, periféricos y elementos de conexión. Los ordenadores pueden funcionar como servidores o estaciones de trabajo.

Tipos de Servidores

• Servidor de archivos: Mantiene archivos en subdirectorios.
• Servidor de impresión: Conecta una o más impresoras que comparte.
• Servidor de comunicaciones: Enlaza redes locales con grandes ordenadores o mini-ordenadores.
• Servidor de correo electrónico: Proporciona servicios de correo electrónico a la red.
• Servidor Web: Guarda y administra documentos HTML a los que se accede a través de los navegadores.
• Servidor FTP: Guarda archivos que pueden ser descargados por los usuarios de la red.
• Servidor proxy: Monitoriza el acceso a las redes, cambia la dirección IP de los paquetes de los usuarios para ocultar los datos de la red interna a Internet, y cuando recibe respuesta, la devuelve al usuario que la solicitó.

Servidores dedicados: Se dedican exclusivamente a la gestión de la red. Servidores no dedicados: Gestionan la red y funcionan como estación de trabajo. Estaciones de trabajo: Facilitan a los usuarios el acceso a servidores y periféricos en red.

Clasificación de las Redes

Según la Transferencia de la Información

(Modo de transmitir información)

• Redes conmutadas (punto a punto): Un equipo origen selecciona a otro con el que quiere conectarse y la red habilita una vía de conexión entre ambos.
  • Conmutación de circuitos: Un camino único dedicado, la información se envía íntegra de origen a destino, la línea de transmisión es bidireccional.
  • Conmutación de paquetes: El mensaje se divide en fragmentos, cada fragmento contiene parte de la información a transmitir, además de los números que identifican el origen y destino.
  • Conmutación de mensajes: La información va en un único mensaje con la dirección del destino, se envía al siguiente nodo, donde espera al camino libre, pasa a otro nodo y así hasta que llega al destino.
• Redes de difusión (multipunto): El equipo envía toda la información a todos los nodos y el destinatario es el encargado de seleccionar y captar la información.

Según la Localización Geográfica

(Distancia)

• Subred o segmento de red: Comparten el mismo medio de transmisión, entre departamentos de una empresa.
• Red de área local (LAN): No sobrepasa el mismo edificio donde está instalada.
• Red de campus: A otros edificios en un mismo campo o polígono.
• Red de área metropolitana (MAN): Dentro de una misma ciudad.
• Red de área extensa (WAN) y redes globales: Ciudades, regiones, países por medio de microondas, fibra óptica o satélite.

Conceptos Básicos de la Transmisión

Tipos de Transmisión

Se refieren a las señales empleadas para representar la información, los intervalos de tiempo en los que el receptor toma la información recibida, el sentido de la transmisión y el número de cables.

Síncrona y Asíncrona

Uno de los problemas que plantea la comunicación es la sincronización. El mensaje puede llegar al receptor con una amplitud diferente a la emitida. Es necesario indicar al receptor que la información está disponible y dónde finaliza el mensaje.

• Asíncrona: Señal especial que se sitúa al principio de cada dígito binario para indicar su comienzo y al final su finalización. Es el más sencillo y se utiliza para comunicación a baja velocidad.
• Síncrona: Señal periódica que indica los instantes en los que está accesible cada dígito, resulta más rápida que la asíncrona. El emisor envía al receptor la señal de sincronización junto con la señal de datos.

Digital y Analógica

• Analógicas: Se caracterizan por representar funciones continuas en el tiempo y pueden tomar cualquier valor de voltaje dentro de un rango que permita el medio de transmisión.
• Digitales: Representan funciones discretas y solo pueden tomar ciertos valores dentro de un rango, mucho más fiable y rápida que la analógica y de mayor calidad.

Serie y Paralelo

• Serie: Consiste en el uso de un solo cable por el que circula toda la información en forma de datos analógicos o digitales. Ventaja: cable más barato. Desventaja: limitación de velocidad, necesidad de usar una señal que indique el tipo de datos enviados, su formato, lo que aumenta el tamaño de la transmisión.
• Paralelo: Son varias líneas de comunicación, lo que permite que los datos y el control puedan circular de forma independiente. Inconvenientes: la señal viaja a través de cables distintos y pueden llegar desfasadas, lo que requiere de dispositivos de control para garantizar la validez de la información.

Simplex y Dúplex

• Simplex: En un solo sentido. Si se desea transmitir en sentido contrario, es necesario otro cable.
• Semidúplex: Puede tener lugar en ambos sentidos, por el mismo cable, pero no a la vez.
• Dúplex integral: Puede tener lugar en ambos sentidos y al mismo tiempo, siempre por el mismo cable.

Multiplexación

Compartir un mismo medio de transmisión entre varias comunicaciones, supone un ahorro. La mayoría de las comunicaciones no utilizan toda la capacidad del medio.

• Multiplexación por división de tiempo: Turno de transmisión rotativo, cada estación usa el canal alternativamente.
• Multiplexación por división de frecuencia o longitud de onda: Emplea características de la señal y el medio por el que se transmite. Si se usan señales eléctricas u ondas electromagnéticas, a cada comunicación se le asigna una frecuencia diferente para transmitir. Si se usa luz, a cada comunicación se le puede asignar una longitud de onda diferente.

Métodos de Transmisión

Es preciso adaptar la señal a enviar para que cumpla una serie de condiciones en distancias largas. Se puede transmitir la señal tal como es o alterar algunas características.

Banda Base

Transmite señales en forma digital sin emplear técnicas de modulación, usa todo el ancho de banda y solo puede transmitir una señal simultáneamente. Indicada para cortas distancias. Usa cable de par trenzado y el coaxial de banda base.

Banda Ancha

Transmite señal digital modulando la señal sobre ondas portadoras que pueden compartir el ancho de banda mediante multiplexación por división de frecuencia, como si estuvieran usando líneas distintas. Hace indispensable el uso de un módem, la distancia máxima es 50 km, usa cable coaxial de banda ancha y fibra óptica.

Ruido y Capacidad de Transmisión de un Canal

Debido al paso a través de un determinado medio físico, la señal que se recibe difiere de la enviada. Se producen errores de transmisión cuando la señal difiere mucho de la enviada.

• La atenuación: Debilitamiento o pérdida de amplitud de la señal recibida frente a la transmitida. Para paliarla, se usan amplificadores (señales analógicas) o repetidores (restauran la señal digital original).
• La distorsión de la atenuación: Es una variación en la frecuencia.
• Diafonía: Interferencia entre dos canales de cobre que se encuentran juntos, cables que se provocan interferencias.
• Ruido impulsivo: Pulsos irregulares de corta duración como consecuencia de conmutaciones electromagnéticas.

Componentes de Comunicaciones

Medios de Transmisión

Soporte físico a través del cual el emisor y receptor pueden comunicarse. Guiados: cables. No guiados: aire. En ambos casos es a través de ondas electromagnéticas. Se consideran factores como el coste, la facilidad de instalación, la fiabilidad, el espacio entre repetidores, el ancho de banda soportado y la velocidad de transmisión.

Par sin Trenzar

Dos hilos de cobre paralelos recubiertos de plástico, poca protección frente a interferencias, semidúplex, conector RJ-11 (4 conectores). Se le conoce como cable de la categoría 1.

Par Trenzado

Dos cables de cobre aislados, enlazados dos a dos helicoidalmente, reduce interferencias. Conector RJ-45 (8 conectores), simplex. Formas de agruparse: No apantallados (UTP, sin pantalla conductora), apantallados individualmente (STP), apantallados trenzados (FPT). Número de pares y vueltas por metro: UTP (categoría 1 (voz), categoría 2 (4 Mbps), categoría 3 (10 Mbps), categoría 4 (20 Mbps), categoría 5 (100 Mbps)). STP (categoría 5e (+100 Mbps), categoría 6 (+250 Mbps), categoría 7 (+1000 Mbps)).

Cable Coaxial

Mejor blindaje que el trenzado, mayor velocidad de transmisión, repetidores más espaciados, cable de cobre central + aislante + malla de cobre trenzado + plástico protector. Excelente contra el ruido. Velocidad de transmisión de 1 o 2 Gbps. Tipos: De banda base (50 Ohms, coaxial grueso (RG-100, RG-150), coaxial fino). De banda ancha (75 Ohms, transmisión analógica).

Fibra Óptica

Ondas de luz. Se compone de: fuente de luz (convierte señal digital eléctrica en óptica), medio de transmisión (fibra de vidrio ultradelgada), el detector (genera un pulso eléctrico en el momento que incide luz en él). Simplex. Cubierta plástica para impedir que la luz incida sobre él. Tres modos de transmitir la luz: Monomodo (fibra delgada, línea recta), Multimodo (como un espejo), Multimodo de índice gradual (refracción gradual de la luz). Límite de transmisión a 1 Gbps, debido a la incapacidad de los dispositivos de convertir señales eléctricas a ópticas. Gran coste. Formas de unir cables: con conectores, empalmes mecánicos, fundiendo los dos extremos. Ventajas: mayor ancho de banda, sin interferencias, delgada y ligera, no tiene fugas.

Medios Inalámbricos

Sin cable, envío y recepción de electrones, se propagan como el agua en un estanque, la distancia que separa dos picos se llama longitud de onda.

Ondas de Radio

Fáciles de generar, pueden recorrer largas distancias, penetran en edificios sin problemas y viajan en todas direcciones. De baja frecuencia: su recorrido sigue la curvatura de la tierra, velocidad de transmisión baja. De alta frecuencia: son absorbidas por la tierra, por lo que se envían a la ionosfera donde son reflejadas de nuevo, para transmitir a largas distancias.

Microondas

Permiten comunicaciones terrestres y satelitales, no atraviesan bien los obstáculos, necesario repetidores para largas distancias.

Ondas Infrarrojas

Control remoto de TV, direccionales, baratos y fáciles de construir, no atraviesan paredes de edificios.

Ondas de Luz

Comunicar dos edificios mediante antenas en azoteas, es unidireccional, necesita emisor y receptor. Coste bajo, fácil instalación, elevada velocidad de transmisión. Desventajas: difícil calibrar, no penetra lluvia ni niebla, las corrientes de convección interfieren en el haz láser.

Instalación de Redes Inalámbricas

Adaptadores de red inalámbricos (comunican las estaciones con la red), puntos de acceso (puente que comunica la red inalámbrica con la red de cable). Estas redes trabajan con ondas de radio, pueden atravesar objetos pero pierden potencia a medida que los atraviesan.