Componentes de una Red Informática

Elementos de una Red (2 Equipos)

Elementos físicos:

• Dos equipos.
• Una entrada y salida física de comunicación (interfaz de red) en cada equipo.
• Un medio físico para la transmisión de datos.

Elementos lógicos:

• Software de red.
• Protocolos de comunicación.

Elementos de una Red (Más de 2 Equipos)

• Ordenadores autónomos.
• Elementos de interconexión:
  • Puertos o adaptadores de red: Permiten la comunicación entre el equipo y el medio físico.
  • Medio físico para el transporte de datos:
    • Medios guiados: Cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, etc.
    • Medios no guiados: Ondas de radio, infrarrojos, etc.
  • Mecanismos de interconexión: Concentradores (hubs), conmutadores (switches), puentes (bridges), enrutadores (routers), cortafuegos (firewalls), transceptores, módems, MSAU (Multistation Access Unit), etc. Estos mecanismos optimizan la comunicación entre múltiples equipos.
  • Otros: Terminales, acopladores, repetidores, conectores RJ45, BNC, etc.
• Software de conexión y protocolos de comunicación.

Organización de Recursos en la Red

• Distribuida: Los recursos se distribuyen entre los distintos ordenadores de la red. Cada equipo puede ofrecer sus recursos a los demás.
• Centralizada: Los recursos se centralizan en un servidor. Los demás ordenadores (clientes) acceden a los recursos del servidor.
• Mixta: Una combinación de las anteriores, con una parte distribuida y otra centralizada. El grado de centralización puede variar.

Arquitectura Cliente-Servidor

En la arquitectura Cliente-Servidor, los recursos están distribuidos. Cada ordenador puede ofrecer recursos y/o solicitarlos a otros. El grado de distribución puede variar. Esto implica un tráfico considerable en la red, no solo de datos, sino de diversos tipos de objetos. La red y su administrador se convierten en elementos críticos. El objetivo es proporcionar más potencia al usuario final y aumentar la operatividad.

a) Seguridad.

b) Modelos de arquitectura cliente-servidor:

• Modelo basado en servidor: Los datos y algunos procesos residen en el servidor. Se compone de una aplicación cliente (ejecutada en el cliente) y una aplicación servidor (ejecutada en el servidor).
• Redes peer-to-peer (P2P): Caso particular de redes cliente-servidor. No hay servidores dedicados; cada ordenador puede actuar como cliente y servidor, ofreciendo y solicitando recursos.
• Basada en correo electrónico (e-mail): Las funciones se ejecutan en el cliente, y solo las funciones de mensajería están en el servidor.
• Base de datos compartida: Las funciones se ejecutan en el cliente, pero los datos residen en el servidor. El cliente carga la aplicación y realiza llamadas al servidor de datos.

Tipos de Redes

Las redes se pueden clasificar según varios criterios (tecnología, tamaño, topología, etc.). Nos centraremos en dos aspectos fundamentales:

Por su Tecnología de Transmisión

a) Redes de difusión (Broadcast):

Existe un único canal de comunicación compartido por todos los ordenadores. Los mensajes (tramas) se envían a todos los ordenadores, pero pueden tener un destinatario específico o ser para todos (broadcast). Los protocolos determinan el destinatario y evitan colisiones. La trama incluye información, origen y destino. Un mensaje de broadcast se envía a todos los equipos de la red.

Ejemplos de uso de broadcast: asignación de direcciones IP, resolución de direcciones MAC.

El principal problema es la asignación del canal único. Se utilizan protocolos de nivel MAC (Control de Acceso al Medio). Hay dos métodos:

• Asignación estática: Divide el ancho de banda del canal entre los ordenadores (multiplexación). Evita colisiones, pero puede desperdiciar ancho de banda.
• Asignación dinámica: Gestiona el uso del canal según las necesidades de cada equipo. Es más eficiente. Se basa en supuestos como: número indefinido de equipos, un solo canal, colisiones si se envían dos mensajes a la vez, etc. Un protocolo común es CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), utilizado en redes Ethernet (IEEE 802.3). El ordenador escucha el canal antes de transmitir y detecta colisiones.

b) Redes punto a punto:

Las conexiones son directas entre pares de ordenadores. Un mensaje puede pasar por nodos intermedios hasta llegar a su destino. Se utilizan algoritmos de enrutamiento (routing). Dos tecnologías principales:

• Conmutación de circuitos: Se establece un circuito dedicado entre los dos puntos durante la conexión.
• Conmutación de paquetes: El mensaje se divide en paquetes que se envían de forma independiente, incluso por diferentes rutas, y se reensamblan en el destino.

c) Diferencias entre las dos tecnologías:

Las redes de área local (LAN) suelen usar tecnología broadcast, mientras que las redes extensas (WAN) suelen usar tecnología punto a punto.