Redes de comunicación
Indice
Redes de comunicación, no son más que la posibilidad de
compartir con carácter universal la información entre grupos de computadoras y
sus usuarios; un componente vital de la era de la información.
La generalización del ordenador o computadora personal (PC) y de la red de área
local (LAN) durante la década de los ochenta ha dado lugar a la posibilidad de
acceder a información en bases de datos remotas, cargar aplicaciones desde
puntos de ultramar, enviar mensajes a otros países y compartir archivos, todo
ello desde un ordenador personal.
Las redes que permiten todo esto son equipos avanzados y complejos. Su eficacia
se basa en la confluencia de muy diversos componentes. El diseño e implantación
de una red mundial de ordenadores es uno de los grandes ‘milagros tecnológicos’
de las últimas décadas.
Es un conjunto de dispositivos físicos "hardware" y de programas "software", mediante el cual podemos comunicar computadoras para compartir recursos (discos, impresoras, programas, etc.) así como trabajo (tiempo de cálculo, procesamiento de datos, etc.).
A cada una de las computadoras conectadas a la red se le denomina un nodo. Se considera que una red es local si solo alcanza unos pocos kilómetros.
Las redes de información se pueden clasificar según su extensión y su topología. Una red puede empezar siendo pequeña para crecer junto con la organización o institución. A continuación se presenta los distintos tipos de redes disponibles:
Extensión
De acuerdo con la distribución geográfica:
Segmento de red (subred)
Un segmento de red suele ser definido por el "hardware" o una dirección de red específica. Por ejemplo, en el entorno "Novell NetWare", en un segmento de red se incluyen todas las estaciones de trabajo conectadas a una tarjeta de interfaz de red de un servidor y cada segmento tiene su propia dirección de red.
Red de área locales (LAN)
Una LAN es un segmento de red que tiene conectadas estaciones de trabajo y servidores o un conjunto de segmentos de red interconectados, generalmente dentro de la misma zona. Por ejemplo un edificio.
Red de campus
Una red de campus se extiende a otros edificios dentro de un campus o área industrial. Los diversos segmentos o LAN de cada edificio suelen conectarse mediante cables de la red de soporte.
Red de área metropolitanas (MAN)
Una red MAN es una red que se expande por pueblos o ciudades y se interconecta mediante diversas instalaciones públicas o privadas, como el sistema telefónico o los suplidores de sistemas de comunicación por microondas o medios ópticos.
Red de área extensa (WAN y redes globales)
Las WAN y redes globales se extienden sobrepasando las fronteras de las ciudades, pueblos o naciones. Los enlaces se realizan con instalaciones de telecomunicaciones públicas y privadas, además por microondas y satélites.
La topología o forma lógica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales; por muros, suelos y techos del edificio. Existe un número de factores a considerar para determinar cual topología es la más apropiada para una situación dada. Existen tres topologías comunes:
Anillo
Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un
cable común (Figura 1). El último nodo de la cadena se conecta al primero
cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del
círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina
la información que es enviada a través del anillo. Si la información no está
dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La
desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa.
Figura 1
Estrella
La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado (Figura 2). Los bloques de información son dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita las colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red.
Figura 2
"Bus"
Las estaciones están conectadas por un único segmento de cable (Figura 3). A diferencia del anillo, el bus es pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después intenta retransmitir la información.
Figura 3
Híbridas
El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas
veces para formar combinaciones de redes híbridas (Figura 4).
* Anillo en estrella
Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red.
Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras
que a nivel lógico, la red es un anillo.
* "Bus" en estrella
El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se
cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.
* Estrella jerárquica
Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales
actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red
jerárquica.
Figura 4
Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicación de información. Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable. Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones:
Los protocolos de alto nivel: Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones.
Los protocolos de bajo nivel: Estos definen la forma en que se transmiten las señales por cable.
Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio, también los protocolos están en continuo cambio. Actualmente, los protocolos más comúnmente utilizados en las redes son Ethernet, Token Ring y ARCNET. Cada uno de estos esta diseñado para cierta clase de topología de red y tienen ciertas características estándar.
Ethernet
Actualmente es el protocolo más sencillo y es de bajo costo. Utiliza la
topología de "Bus" lineal.
Token Ring
El protocolo de red IBM es el Token ring, el cual se basa en la topología de
anillo.
Arnet
Se basa en la topología de estrella o estrella distribuida, pero tiene una
topología y protocolo propio.
NIC/MAU (Tarjeta de red)
"Network Interface Card" (Tarjeta de interfaz de red) o "Medium Access Unit"
(Medio de unidad de acceso). Cada computadora necesita el "hardware" para
transmitir y recibir información. Es el dispositivo que conecta la computadora u
otro equipo de red con el medio físico.
La NIC es un tipo de tarjeta de expansión de la computadora y proporciona un
puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red. Hoy
en día cada vez son más los equipos que disponen de interfaz de red,
principalmente Ethernet, incorporadas. A veces, es necesario, además de la
tarjeta de red, un transceptor. Este es un dispositivo que se conecta al medio
físico y a la tarjeta, bien porque no sea posible la conexión directa (10 base
5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta.
Hubs (Concentradores)
Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes. La variedad de
tipos y características de estos equipos es muy grande. En un principio eran
solo concentradores de cableado, pero cada vez disponen de mayor número de
capacidad de la red, gestión remota, etc. La tendencia es a incorporar más
funciones en el concentrador. Existen concentradores para todo tipo de medios
físicos.
Repetidores
Son equipos que actúan a nivel físico. Prolongan la longitud de la red uniendo
dos segmentos y amplificando la señal, pero junto con ella amplifican también el
ruido. La red sigue siendo una sola, con lo cual, siguen siendo válidas las
limitaciones en cuanto al número de estaciones que pueden compartir el medio.
"Bridges" (Puentes)
Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel, en
el nivel de control de acceso al medio. Solo el tráfico de una red que va
dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto permite a los administradores
dividir las redes en segmentos lógicos, descargando de tráfico las
interconexiones. Los bridges producen las señales, con lo cual no se transmite
ruido a través de ellos.
"Routers" (Encaminadores)
Son equipos de interconexión de redes que actúan a nivel de los protocolos de
red. Permite utilizar varios sistemas de interconexión mejorando el rendimiento
de la transmisión entre redes. Su funcionamiento es más lento que los bridges
pero su capacidad es mayor. Permiten, incluso, enlazar dos redes basadas en un
protocolo, por medio de otra que utilice un protocolo diferente.
"Gateways"
Son equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas
completamente diferentes a todos los niveles de comunicación. La traducción de
las unidades de información reduce mucho la velocidad de transmisión a través de
estos equipos.
Servidores
Son equipos que permiten la conexión a la red de equipos periféricos tanto para
la entrada como para la salida de datos. Estos dispositivos se ofrecen en la red
como recursos compartidos. Así un terminal conectado a uno de estos dispositivos
puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en
la red. Igualmente, cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras
conectadas a un servidor.
Módems
Son equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre sí a través de
líneas telefónicas; modulación y demodulación de señales electrónicas que pueden
ser procesadas por computadoras. Los módems pueden ser externos (un dispositivo
de comunicación) o interno (dispositivo de comunicación interno o tarjeta de
circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansión de la computadora).
Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo
constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como
forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como
sistemas ofimáticos. Como su propio nombre indica, constituye una forma de
interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una
LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan
todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen
el acceso a dicho medio. La LAN más difundida, Ethernet, utiliza un mecanismo
conocido como CSMA/CD. Esto significa que cada equipo conectado sólo puede
utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún
conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y
efectúa un nuevo intento más tarde. Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/s, lo
suficientemente rápido para hacer inapreciable la distancia entre los diversos
equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino.
Hay tipologías muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes protocolos de
acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la característica de
poseer un alcance limitado (normalmente abarcan un edificio) y de tener una
velocidad suficiente para que la red de conexión resulte invisible para los
equipos que la utilizan.
Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas también
proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas. Hay paquetes de
software de gestión para controlar la configuración de los equipos en la LAN, la
administración de los usuarios y el control de los recursos de la red.
http://inf.udec.cl/~yfarran/web-redes/ind-redes.htm
http://coqui.metro.inter.edu/cedu6320/mlozada/menu2.htm
"Redes de comunicación", Enciclopedia Microsoft® Encarta® 99. © 1993-1998 Microsoft Corporation.