Fundamentos de Redes de Computadoras

Tipos de Redes

Según la Transmisión de Datos

Simplex

Los datos fluyen del emisor al receptor solamente, nunca en sentido contrario. No se espera reacción de los datos enviados (ej. estación meteorológica). Un solo canal.

Half Dúplex

Los datos fluyen entre ambos, pero solo en un sentido a la vez. En cada extremo debe haber un transmisor-receptor. Se utilizan dos canales.

Full Dúplex

Los datos fluyen entre ambos simultáneamente. Se obtiene el mayor índice de eficacia en la utilización del medio. Utiliza dos canales simultáneos.

¿Qué es una Red?

Sistema de interconexión de ordenadores que permite compartir recursos e información. También se define como una estructura formada por elementos físicos y lógicos para interconectar estaciones de teleproceso y transferir información.

Una red de ordenadores está formada por:

• Adaptadores o tarjetas de red.
• Un cable entre los adaptadores.
• Una topología y una estructura de red.

Beneficios de las Redes

• Comunicación entre puestos de trabajo.
• Información oportuna.
• Racionalización de recursos.
• Abaratamiento de costos (software, hardware, bases de datos).

Cómo Funciona una Red

1. La información se divide en paquetes según el protocolo.
2. Cada nodo tiene una dirección, y la información va del origen al destino.
3. La transmisión se realiza a través de medios como cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, etc.
4. La información pasa por niveles del protocolo, añadiendo información de control.
5. El nodo destino examina las tramas y recoge la información dirigida a él.
6. El nodo destino puede confirmar la recepción.

Información Transmitida

• Datos
• Gráficos
• Voz
• Audio
• Vídeo

Tipos o Clases de Redes

Según el Espacio Físico

WAN (Wide Area Network)

Abarca ciudades e incluso países (100 km a 1000 km).

MAN (Metropolitan Area Network)

Se extiende por varios edificios dentro de una ciudad (10 km a 100 km).

LAN (Local Area Network)

Ámbito geográfico limitado (uno o varios edificios próximos) (1 km a 10 km).

VAN (Value Area Network)

Redes virtuales formadas a partir de redes reales. Gestionadas por software y hardware. Ejemplo: Internet.

Según la Topología

Red en Malla

Topología adaptable para máximo rendimiento. Múltiples caminos de acceso. Fácil ampliación.

Redes de Interconexión Total

Todos los nodos están unidos entre sí. Impracticable con muchos nodos.

Redes Multipunto

Terminales no necesariamente próximos. Acceso común al ordenador central. Método de acceso: Polling.

Polling: El ordenador central consulta a los terminales para enviar o recibir información.

Redes en Árbol

Mezcla de varias topologías. Buses unidos entre sí, uno central y otros complementarios.

Según la Tecnología de Transmisión

Redes de Broadcast (Emisión)

Canal de comunicación compartido. Todas las máquinas reciben el paquete enviado.

Redes Punto a Punto

Conexión directa por cable entre dos ordenadores. Fácil, fiable, rápido y sencillo. Requiere ruteo con más de dos ordenadores.

Elementos Principales de una Red

• Topología
• Arquitectura
• Medio físico
• Método de acceso al cable
• Protocolos
• Tarjeta de red
• Sistema operativo de red
• Interconectividad de redes

Redes de Área Local (LAN)

• Interfaces: DB-9, DB-15, RJ-11, RJ-45, BNC, ST, SC y MIC
• Cobertura: edificio o campus
• Altas tasas de transmisión
• Infraestructura propia
• Ejemplos: Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, ATM, Gigabit Ethernet

Redes de Área Metropolitana (MAN)

• Interfaces: ST, SC y MIC (fibra óptica)
• Cobertura: ciudad y área metropolitana
• Altas tasas de transmisión
• Infraestructura de servicios públicos

Redes de Área Amplia (WAN)

• Interfaces: DB-15 (X.21), DB-25 (RS-232 y RS-530), DB-37 (RS-449), Winchester (V.35), RJ-11 (RTC e ISDN), SC
• Cobertura: global
• Bajas tasas de transmisión
• Infraestructura de servicios públicos
• Ejemplos: RTC, ISDN, redes de switcheo de paquetes, ATM

Redes WAN: Tipos

Redes Dedicadas

Líneas de comunicación exclusivas. Ventajas: adaptabilidad, rapidez, confidencialidad. Inconvenientes: costo.

Redes Compartidas

Líneas de comunicación para varios usuarios. Ventajas: económicas, mejoras técnicas compartidas. Inconvenientes: menor adaptabilidad, menor rapidez, requieren seguridad.

Redes según su Arquitectura

Redes Conmutadas

Nodos interconectados con topología en malla. Tres fases: establecimiento de conexión, transferencia de información, liberación de conexión.

Redes de Difusión

No hay nodos intermedios. Todos los nodos comparten el medio. Ejemplos: radio, televisión, satélite.

Topologías de Red

La topología define la distribución del cableado. Factores a considerar: distribución de equipos, ampliaciones, inversión, mantenimiento, tráfico, expansión.

Topologías Físicas Puras

• Bus
• Anillo
• Estrella

Topologías Lógicas

• Anillo-estrella
• Bus-estrella

Topología en Bus

Cable lineal con terminadores en los extremos. Ventajas: fácil instalación y mantenimiento. Inconvenientes: si se rompe el cable, la red falla.

Topología en Anillo

Cable en bucle cerrado. Inconvenientes: si se rompe el cable, la red falla; difícil instalación y mantenimiento.

Topología en Estrella

Todos los ordenadores conectados a un concentrador (Hub o Switch). Ventajas: fácil detección de problemas, fallo de un cable no afecta a toda la red. Inconvenientes: alto costo.

Estrella Pasiva

Concentrador pasivo (HUB).

Estrella Activa

Concentrador activo (HUB) o servidor.

Topología Anillo-Estrella

Combina la topología en estrella con el funcionamiento en anillo. Usa un MAU (Unidad de Acceso Multiestación).

Topología Bus-Estrella

Combina la topología en estrella con el funcionamiento en bus. Usa un concentrador pasivo (HUB).

Elementos de las Redes

Tarjetas de Interfaz de Red (NIC)

Adaptadores para conectar dispositivos a la red. Características: operan a nivel físico del modelo OSI, gestionan funciones de comunicación.

Adaptadores de Red

• ISA, PCI, PLUG&PLAY
• ARCnet (obsoleto)
• Token-Ring (principalmente IBM)
• ATM (Asynchronous Transfer Mode, alta velocidad)
• Ethernet (el más utilizado)

Cables de Red

Tipos: coaxial, par trenzado, fibra óptica. Factores a considerar: velocidad, distancia, interferencias.

Cable Coaxial

Núcleo de cobre con aislante y malla metálica. Conectores BNC. Susceptible a interferencias.

Cable de Par Trenzado

Dos hilos de cobre trenzados. Tipos: UTP (sin apantallar), STP (apantallado). Económico. Conector RJ45.

Modelo OSI (Open Systems Interconnect)

Definido por la ISO. Organiza la comunicación en capas. Cada capa dialoga con la superior e inferior. La unidad de información es la PDU (Protocol Data Unit).