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. Redes (informática)

¿Cómo se inicio la Red de Computadores?
La necesidad de transmitir información de un Computador a otro, dio origen a las redes. Una Red es un grupo de Computadores que se interconectan para compartir datos y recursos como impresoras, memoria y unidades de disco.
Entre las formas de comunicación que utilizan los Computadores se destacan dos tipos: Módems y Redes.

¿Qué es una Red?
Conjunto de técnicas, conexiones físicas y programas informáticos empleados para conectar dos o más computadoras. Los usuarios de una red pueden compartir ficheros, impresoras y otros recursos, enviar mensajes electrónicos y ejecutar programas en otros ordenadores.
Una red tiene tres niveles de componentes: software de aplicaciones, software de red y hardware de red. El software de aplicaciones está formado por programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco). Un tipo de software de aplicaciones se denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente envían peticiones de información o de uso de recursos a otras computadoras llamadas servidores, que controlan datos y aplicaciones. Otro tipo de software de aplicación se conoce como 'de igual a igual' (peer to peer). En una red de este tipo, los ordenadores se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin utilizar un servidor como intermediario.
El software de red consiste en programas informáticos que establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sgrupos de datos formateados denominados paquetesconexiones lred fí. Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo . Los protocolos indican cómo efectuar ógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de paquetes a través de la ísica y minimizar las posibilidades de colisión entre paquetes enviados simultáneamente. ón que transportan las señales de los (típicamente cables o fibras ópticas) y el adaptador de red, que permite acceder al , recibir paquetes desde el software de red y transmitir . La información se transfiere en forma de dígitos , o bits (unos y ceros), que pueden ser procesados por los circuitos electrónicos de los ordenadores.

Conexiones de red
Una red tiene dos tipos de conexiones: conexiones físicas -que permiten a los ordenadores transmitir y recibir señales directamente- y conexiones lógicas, o virtuales, que permiten intercambiar información a las aplicaciones informáticas, por ejemplo a un procesador de textos. Las conexiones físicas están definidas por el medio empleado para transmitir la señal, por la disposición geométrica de los ordenadores (topología) y por el método usado para compartir información. Las conexiones lógicas son creadas por los protocolos de red y permiten compartir datos a través de la red entre aplicaciones correspondientes a ordenadores de distinto tipo, como un Apple Macintosh y un PC de IBM. Algunas conexiones lógicas emplean software de tipo cliente-servidor y están destinadas principalmente a compartir archivos e impresoras. El conjunto de Protocolos de Control de Transmisión y Protocolo de Internet (TCP/IP, siglas en inglés), desarrollado originalmente por el Departamento de Defensa estadounidense, es el conjunto de conexiones lógicas empleado por Internet, la red de redes planetaria. El TCP/IP, basado en software de aplicación de igual a igual, crea una conexión entre dos computadoras cualesquiera.

Medios de transmisión
El medio empleado para transmitir información limita la velocidad de la red, la distancia eficaz entre ordenadores y la topología de la red. Los cables bifilares de cobre o los cables coaxiales proporcionan velocidades de transmisión de algunos miles de bps (bits por segundo) a largas distancias y de unos 100 Mbps (millones de bits por segundo) a corta distancia. Las fibras ópticas permiten velocidades de entre 100 y 1.000 Mbps a largas distancias.

Topologías
Las topologías más corrientes para organizar las computadoras de una red son las de punto a punto, de bus, en estrella y en anillo. La topología de punta a punta es la más sencilla, y está formada por dos ordenadores conectados entre sí. La topología de bus consta de una única conexión a la que están unidos varios ordenadores. Todas las computadoras unidas a esta conexión única reciben todas las señales transmitidas por cualquier computadora conectada. La topología en estrella conecta varios ordenadores con un elemento dispositivo central llamado hub. El hub puede ser pasivo y transmitir cualquier entrada recibida a todos los ordenadores -de forma semejante a la topología de bus- o ser activo, en cuyo caso envía selectivamente las entradas a ordenadores de destino determinados. La topología en anillo utiliza conexiones múltiples para formar un círculo de computadoras. Cada conexión transporta información en un único sentido. La información avanza por el anillo de forma secuencial desde su origen hasta su destino (véase Arquitectura).
Las redes de área local (LAN, siglas en inglés), que conectan ordenadores separados por distancias reducidas, por ejemplo en una oficina o un campus universitario, suelen usar topologías de bus, en estrella o en anillo. Las redes de área amplia (WAN, siglas en inglés), que conectan equipos distantes situados en puntos alejados de un mismo país o en países diferentes, emplean a menudo líneas telefónicas especiales arrendadas como conexiones de punto a punto.

Compartir información
Cuando los ordenadores comparten conexiones físicas para transmitir paquetes de información, se emplea un conjunto de protocolos MAC (siglas en inglés de 'control de acceso al medio') para que la información fluya sin problemas a través de la red. Un protocolo MAC eficiente garantiza que el medio de transmisión no esté sin utilizar si alguna computadora tiene información que transmitir. También evita colisiones debidas a la transmisión simultánea, que desperdiciarían capacidad de transmisión. Los protocolos MAC también permiten que los distintos ordenadores accedan al medio de forma equitativa.
Un tipo de protocolo MAC es el Ethernet, empleado en topologías de bus o en estrella. Un ordenador conectado al Ethernet comprueba antes de nada si el medio compartido está siendo utilizado. Si no es así, el ordenador transmite la información. Como el ordenador puede comprobar si el medio está en uso la vez que envía paquetes, continúa vigilando la conexión compartida y deja de transmitir información si ocurre una colisión. Ethernet puede transmitir información a una velocidad de 10 Mbps.
Las computadoras también pueden utilizar protocolos MAC del tipo Token Ring, que transmiten un mensaje especial (en inglés, token) a través de la red. Esta contraseña da permiso a la computadora que lo recibe para que envíe un paquete de información por la red. En caso de que no tenga ningún paquete que enviar, pasa la contraseña al siguiente ordenador. Como sólo hay una contraseña en toda la red, en cada momento no hay más que una computadora que pueda transmitir información.

Funcionamiento y gestión de las redes
La gestión de la red y la administración del sistema son cruciales para que un sistema complejo de ordenadores y recursos interconectados pueda funcionar. El gestor de una red es la persona o el equipo responsable de configurar la red para que opere de forma eficiente. Por ejemplo, el gestor de la red puede tener que conectar directamente ordenadores que se comunican con frecuencia para reducir la interferencia con otros ordenadores. El administrador del sistema es la persona o el equipo responsable de configurar las computadoras y su software para emplear la red. Por ejemplo, el administrador del sistema puede instalar software de red y configurar el sistema de archivos de un servidor para que los computadores clientes puedan acceder a los ficheros compartidos.
Las redes pueden ser objeto de acceso ilegal, por lo que los archivos y recursos deben protegerse. Un intruso que se introdujera en la red podría espiar los paquetes enviados por la red o enviar mensajes ficticios. En el caso de información sensible, el cifrado de los datos (la codificación de la información mediante ecuaciones matemáticas) hace que un intruso no pueda leer los paquetes que lleguen a su poder. La mayoría de los servidores también emplean sistemas de autentificación para garantizar que una petición de leer o modificar un fichero o de utilizar recursos procede de un cliente legítimo y no de un intruso

Ventajas que ofrecen las Redes
Los beneficios que ofrecen las redes a la organizaciones que las van a utilizar, deben tener unas condiciones mínimas, para modernizar su sistema de información, en las cuales debe cumplir con las siguientes características:
- Flexibilidad organizativa.
- Adaptación al cambio.
- Cobertura.
- Procesos integrados.
- Gestión integrada y consistente.
Para cumplir con estos objetivos, las redes ofrecen las siguientes prestaciones primordiales:
- Despliegue de la informática personal (estaciones inteligentes).
- Organización distribuida (cliente/servvidor).
- Organización de grupos de trabajo (esttructuración de los departamentos para ser autónomos).
- Programas y datos compartidos.
- Recurso compartidos (impresoras, modemms, unidades de disquete, CDs).
- Modularidad, crecimiento incremental yy estructurado.
- Agilización de la comunicación: correoo electrónico, transferencia de archivos (bases de datos) y documentos.
- Seguridad de la información.
- Racionalización del cableado.

Tipos de Redes
Las Redes permiten estbablecer comunicación entre varios computadores. De acuerdo con la distancia existe entre los computadores que forman una red, éstas pueden clasificarse de las siguientes forma:
- Redes de área local (LAN).
- Redes de área metropolitana(MAN).
- Redes de área amplia(WAN).
- Redes inalámbrica.

1. ¿Qué es una Red de Area Local (LAN)?
LAN(Local Area Network), una Red de Area Local esta compuesta por una serie de computadores interconectados (sistema de comunicación que proporciona interconexión), que se ubican en la misma área física como en una oficina, edificio o universidad, y debe estar dentro de un área limitada que abarca desde metros hasta unos pocos kilómetros de conexión, entre el servidor y las estaciones de trabajo (clientes), y que no utilicen medios de comunicación externos.
Tiene una serie de características, que son:
- Propiedad; utilización de medios privaados de comunicación.
- Alcance; distancias que abarcan, una ddetermina longitud.
- Velocidad; estas son elevadas, cubren normalmente un rango entre 1Mbps y 100 Mbps, si bien puede darse velocidades más altas.
- Conectividad; permiten una comunicacióón de igual a igual entre los dispositivos conectados, independiente de la configuración de cada equipo.
- Interconexión; permite la conexión conn otras redes mediante utilización de pasarelas o gateways.

Además dentro de esta características se involucran los:
A)Medios de comunicación: que es el aspecto más importante al momento de diseñar una red LAN, ya que es el medio físico que transporta la información (fibra óptica, par trenzado, cable coaxial, enlaces de radio - para redes inalámbricas-), posee unos parámetros a considerar en la selección del tipo de cable a utilizar, y son: Ancho de Banda; Longitud; Fiabilidad en la transferencia; Seguridad; Facilidad de instalación; Costo.
B)Topologías: estas definen, la distribución de cada estación, con relación a la red y a las demás estaciones; en este tipo de característica, existen unos criterios a tomar, que son: La complejidad de instalación y mantenimiento del cableado; La vulnerabilidad a fallos o averías; La gestión del medio y la facilidad de localización de averías; La capacidad de expansión y reconfiguración; El costo.
Los principales tipos de topología son: en Estrella; en Bus y en Anillo, así como sus híbridos: topología en Arbol; en Estrella-Estrella o Anillo-Estella.
C)Técnicas de transmisión: determinan como se transmiten los datos de las estaciones de red al medio físico, y se utilizan principalmente dos modalidades: transmisión en Banda Base (la más predominante en las redes LAN) y Transmisión en Banda Ancha.
D)Control de Acceso al medio: las redes locales se componen de un conjunto de dispositivos que deben compartir la capacidad de transmisión de la red a la que se encuentran conectados, para evitar conflictos y errores se requiere de algún método de control de acceso al medio de transmisión.

2. ¿Qué es una Red de Area Metropolitana (MAN)?
MAN (Metropolitan Area Network), red de comunicaciones que cubre un área geográfica bastante amplia como una ciudad, es considerada como una red LAN ya que su tecnología es bastante similar, pero su cubrimiento es mayor. Esta conexión define un protocolo de gran velocidad, en donde adopta un estándar especial denominado DQDB(Distribuited Queue Dual Bus ó Bus Dual de Cola Distribuido), que consiste en dos cables ópticos unidireccionales, donde se conectan todos los computadores.

3. ¿Qué es una Red de Area Amplia (WAN)?
WAN (Wide Area Network), es una red de comunicaciones que cubre áreas geográficas muy grandes, conecta a computadores de una ciudad, estado, a un país o a varios. El medio de conexión que utiliza son la líneas telefónicas y otros medios de transmisión más sofisticados (microondas), la velocidad de transmisión puede ser inferior a las redes locales. El conectar varias redes forma una red lógica de área mayor, emplea los ROUTERS (encaminador), para que sea posible la transmisión (sistema que conecta físicamente varias redes), este dispositivo se encarga de examinar la dirección de destino de la información, y selecciona la ruta más efectiva, y se utilizan en redes complejas donde existen varias vías de acceso entre usuarios. Cuando las redes se conectan, son de diferentes tipos y con protocolos distintos, debido a esto se hace necesario el uso de GATEWAYS (puerta de acceso), Computador que interconecta y realiza la conversión de protocolos entre dos tipos de redes. Los términos Router y Gateway se emplean por separado para referirse en una forma global a los sistemas encargados del encaminamiento de datos en la Red Mundial Internet, además existen Computadoras, cuya función es conducir mensajes de un punto a otro en un entorno de procesamiento distribuido(Computador central que controla una red o Computador de tiempo compartido), es decir es capaz de compartir información con otro Computador, se conocen como HOST (anfitrión), cada uno debe identificarse de alguna manera para ser distinguido de los demás, y poder recibir o enviar datos, a este ID se le conoce en Internet, como dirección IP. Es un número de 32 bits, representado en cuatro bloques separados por puntos, un ejemplo de una dirección IP es: 145.14.121.1
Las Redes WAN posen las siguientes características:
- Cubrimiento: extensas áreas que van máás allá de miles de kilómetros (conexión de varios servidores)
- Comunicación: utilizan medios de teleccomunicaciones suministrados por operadores externos.
- Transferencia: según el modo de transfferencia pueden ser:
· Redes Dedicadas
· Redes de Conmutación de Paquetes
· Redes de Conmutación Analógica de Circuitos
· Redes Digitales de Servicios Integrados
· Redes de Conmutación Rápida de Paquetes o Retransmisión de Tramas

4. ¿Qué es una Red Inalámbrica?
El uso extendido de ordenadores portátiles ha impulsado avances en las redes inalámbricas. Las redes inalámbricas utilizan transmisiones de infrarrojos o radiofrecuencias para unir las computadoras portátiles a las redes.
Las LAN inalámbricas de infrarrojos sólo funcionan dentro de una misma habitación, mientras que las LAN inalámbricas de radiofrecuencias pueden funcionar a través de casi cualquier pared.
Las LAN inalámbricas tienen velocidades de transmisión que van desde menos de 1 Mbps hasta 8 Mbps, y funcionan a distancias de hasta unos cientos de metros.
Las WAN inalámbricas emplean redes de telefonía celular, transmisiones vía satélite o equipos específicos y proporcionan una cobertura regional o mundial, pero su velocidad de transmisión es de sólo 2.000 a 19.000 bps.


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