1. Red de Datos de Área Local (LAN)

Una Red de Datos de Área Local (LAN) se define como un sistema de comunicación que conecta ordenadores y otros equipos entre sí para compartir información y recursos.

1.1. Tipos de Redes

1.1.1. Según el Lugar y el Espacio:

WAN (Red de Área Extensa): Es una red formada por equipos distribuidos por todo el mundo.

MAN (Red de Área Metropolitana): Son típicas de empresas y organizaciones que poseen distintas oficinas repartidas en una misma área metropolitana. Su extensión suele ser de unos 10 km.

LAN (Red de Área Local): Son redes de ordenadores cuya extensión es de diez metros a un kilómetro. Habituales en colegios, oficinas y empresas pequeñas.

PAN (Personal Area Network): Redes de corto alcance para conectar dispositivos personales como móviles, ordenadores portátiles, etc.

1.1.2. Según la Velocidad de Transmisión en el Estándar Ethernet:

La unidad que se utiliza al medir el caudal de datos transmitidos por las redes es el bit por segundo. Normalmente hablamos de Mbps o Mb/s (megabit por segundo), que son un millón de bits por segundo. Así, según la velocidad de transmisión de datos, tenemos los siguientes tipos de redes:

• Ethernet (10 Mbps)
• Fast Ethernet (100 Mbps)
• Gigabit Ethernet (1000 Mbps)

1.1.3. Según la Tecnología de Transmisión:

• Redes Punto a Punto: Cada ordenador puede actuar como cliente o como servidor.
• Redes Basadas en Servidor: Este tipo de red puede tener uno o más servidores, dependiendo del volumen de tráfico, el número de periféricos, etc.

1.1.4. Según el Tipo de Transferencia de Datos:

• Redes de Transmisión Simple (SIMPLEX): Son aquellas en las que solo se pueden transmitir datos en un sentido.
• Redes Half-Duplex: Son aquellas en las que los datos se pueden enviar en ambos sentidos, pero solo por uno en un momento dado y no simultáneamente.
• Redes Full-Duplex: Aquellas en las que los datos pueden viajar en ambos sentidos a la vez simultáneamente.

1.1.5. Según el Medio de Transmisión:

• Redes Cableadas: Emplean un medio físico (cables) para la interconexión de equipos. Tienen la ventaja de ser más seguras y rápidas que las inalámbricas.
• Redes Inalámbricas: Utilizan señales de radiofrecuencia. Tienen la ventaja de que no precisan instalación cableada, pero son más lentas e inseguras y pueden estar sujetas a interferencias.

1.2. Principios de Funcionamiento

Para establecer una comunicación entre dos ordenadores es necesario el uso de un protocolo de comunicación, el cual son normas que permiten el flujo de información entre ordenadores, ya que es necesario que «hablen el mismo idioma».

Las normas de referencia están escritas en el modelo OSI (Open Systems Interconnection).

1.2.1. El Envío de Datos en Red:

La comunicación desde un equipo a otro no se establece como una serie continua de datos; estos se fragmentan en paquetes pequeños y cada uno de ellos contiene la información necesaria para ir desde el origen hasta el destino.

1.2.2. El Modelo OSI:

Fue creado por la ISO (Organización Internacional para la Estandarización), formado por 7 capas para viajar de un dispositivo a otro en una red de comunicaciones.

1. APLICACIÓN 2. PRESENTACIÓN 3. SESIÓN 4. TRANSPORTE 5. RED 6. ENLACE 7. FÍSICO

Se diferencian dos técnicas de transmisión: banda base y banda ancha.

Banda Base:

• Todos los equipos comparten el mismo canal en diferentes intervalos de tiempo.
• Solo admite una transmisión simultánea.
• Emplea todo el ancho de banda.

Banda Ancha:

• Divide el medio físico en varios canales.
• Admite varias transmisiones simultáneas.
• Se pueden enviar distintos tipos de información: vídeo, voz y datos.

1.2.3. El Método de Acceso al Medio

Se define como la forma en que un equipo se conecta a la red y envía o recibe datos del sistema.

La comunicación se lleva a cabo mediante la técnica CSMA para evitar las colisiones que se producen cuando dos o más equipos acceden a la red.

1.2.4. Ethernet

Ethernet es un estándar de transmisión de datos para redes de área local que se basa en el siguiente principio: Todos los equipos en una red Ethernet están conectados a la misma línea de comunicación.

El Ethernet de par trenzado puede tener como máximo una velocidad de 100 Mbps o de 1000 Mbps si es de par trenzado doble y como máximo se puede extender 100 m.

1.3. Topologías

La topología de red es el tipo de conexión adoptada por los equipos para comunicarse entre sí. Se distinguen tres topologías:

Conexión en…

• Estrella: Es la que más se monta en pequeñas redes. Los equipos se conectan a través de un concentrador de cableado (switch). El cable que utiliza es de par trenzado y el conector RJ45.
• Bus: Los equipos están conectados a la misma línea de transmisión mediante un cable coaxial y utilizan conector BNC. La velocidad está limitada a 10 Mbps.
• Anillo: Se conectan entre sí formando un círculo. Las señales que transmiten los equipos van en un sentido. Utilizan cable coaxial y conector BNC.

2. Elementos de una Red de Datos de Área Local

Los elementos que forman una red local son:

• Ordenadores: Son los equipos de los usuarios.
• Armarios de Red: Alojan los equipos y centralizan la conexión de red mediante cables de red, fibra óptica o comunicación inalámbrica.
• Tarjetas de Red: Conectan nuestro equipo a la red.
• Electrónica de Red: Distribuye y conecta los elementos a la red (ej. router).
• Periféricos: Dispositivos que se comparten en la red (ej. impresora).

2.1. Medios de Transmisión Guiados

Están constituidos por cables (medios físicos). Sus principales características varían y afectan a:

• La velocidad de transmisión (Mbps).
• Las distancias máximas (metros).
• La inmunidad frente a las interferencias electromagnéticas (mallas aislantes).
• La capacidad de soportar diferentes tecnologías (señales voz, datos…).

Se identifican 3 tipos de cables:

• De pares trenzados.
• Coaxiales.
• Fibra óptica.

2.1.1. Cables de Pares Trenzados

UTP (Par Trenzado Sin Apantallar): Conjunto de 4 pares de conductores trenzados. Su coste es bajo, pero tiene algunos inconvenientes:

• Poca velocidad de transmisión.
• No admite grandes distancias.
• Susceptible a ruidos e interferencias.

STP (Par Trenzado Apantallado): Grupos de 2 conductores aislados, trenzados entre sí y rodeados de una pantalla de material conductor, recubierta a su vez por un aislante. El conjunto total de todos los grupos se rodea de una malla conductora y una malla conductora y una capa aislante protector. Posee una alta inmunidad frente a las interferencias.

2.1.2. Cables Coaxiales

Formados por un conductor interno recubierto de un aislante plástico (PVC) que a su vez se envuelve con una malla metálica. Todo el conjunto se recubre de una protección aislante.

Los tipos son RG-58 y RG-59, compartiendo ambos la velocidad de transmisión (10 Mbps), pero con la diferencia de que RG-58 tiene una distancia máxima de 185 metros por segmento, mientras que RG-59 tiene una distancia máxima de 500 metros.

2.1.3. Fibra Óptica

Transporta luz a una determinada longitud de onda que emite y modula un dispositivo láser.

Existen varias formas de identificar y clasificar las fibras ópticas:

Según su construcción:

• Un núcleo rodeado de un revestimiento. La diferencia del índice de refracción de luz hace que el haz de luz se mantenga en el núcleo.
• El grosor de la fibra se mide en micrómetros.
• Se le añade una capa externa de color para su identificación y protección.

Según el modo de propagación: La luz puede viajar en el interior de la fibra siguiendo diferentes haces en función de las características del núcleo y la longitud de onda de luz.

Características de la Fibra Óptica:

• Mayor multiplexación (más datos simultáneos).
• Mayor distancia.
• Menos interferencias.
• Más frágil.
• Más caro.
• Se les suele añadir algún tipo de protección mecánica y de humedad.

2.2. Medios de Transmisión No Guiados

En los medios no guiados, las señales no requieren un medio físico. Utilizan el aire, el vacío o el mar como soporte para enviar la información. La transmisión de datos se realiza mediante ondas electromagnéticas.

Existen 2 tipos de transmisiones inalámbricas:

• Omnidireccionales.
• Direccionales.

Cada frecuencia tiene usos distintos: voz, vídeo, datos y telefonía.

En la transmisión de datos se utilizan las radiofrecuencias, microondas e infrarrojos. Es necesario disponer de licencias para hacer uso del espectro radioeléctrico.

Para enlaces punto a punto se suelen utilizar microondas, para enlaces de varios receptores la radiofrecuencia y para transmisiones a corta distancia los infrarrojos.

• Redes de Telefonía: Transmisión de datos en modo paquete.
• Microondas Terrestres: Se suelen utilizar para unir dos puntos próximos sin cables. Para conexiones a larga distancia son necesarios repetidores. Estos reciben la señal, la amplifican y la reenvían, llegando así al destino.
• Microondas por Satélite: Se utilizan constelaciones de satélites como repetidores. Son utilizadas para la TV, telefonía, redes privadas…
• Infrarrojos: Son muy direccionales. Los emisores y los receptores deben estar alineados, ya que su alcance es muy corto y no puede atravesar objetos.