Redes de computadoras

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¿Qué son las redes de computadoras?

Un conjunto de técnicas, conexiones físicas y programas informáticos utilizados para conectar dos o más computadoras. Los usuarios de las redes de computadoras pueden compartir ficheros, impresoras, enviar mensajes electrónicos y ejecutar programas en otros ordenadores.

Las redes de computadoras están compuestas por tres componentes:

  •  Software de aplicaciones: Este software lo conforman programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y le permiten compartir información (archivos, documentos, gráficos, videos, etc.) y recursos (impresoras o unidades de disco).
  •  Software de red: Consiste en programas informáticos que establecen protocolos para que las computadoras se comuniquen entre sí
  •  Hardware de red: Este componente está conformado por los elementos materiales que unen las computadoras. Existen dos elementos fundamentales que componen el hardware de red:
  • Los medios de transmisión que transportan señales de los ordenadores (pueden ser cables estándar, de fibra óptica o redes sin cables que realizan la transmisión mediante infrarrojos o radiofrecuencia)
  • El adaptador de red que permite acceder al medio material que conecta a las computadoras, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones desde y hacia otras computadoras.

La información que transmiten estos tres componentes de las redes de computadoras se transfiere en forma de dígitos binarios o bits (unos y ceros) que pueden ser procesados por los circuitos electrónicos de las computadoras.

Tipos de redes de computadoras:

 Redes de área local (LAN)

Como su nombre lo indica, una red LAN es un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de normas que rigen el acceso a dicho medio. La red LAN más difundida (Ethernet) utiliza un mecanismo conocido como CSMA/CD. Este mecanismo funciona de manera tal que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando.

Además de proporcionar un acceso limitado, las redes de computadoras LAN más modernas también le proporcionan al usuario una gran cantidad de funciones avanzadas, como por ejemplo, controlar la configuración de los equipos, la administración de los usuarios y el control de los recursos de la red mediante diversos paquetes de software.

 Elementos de una red de área local

En las redes de computadoras LAN existen elementos de hardware y software que son imprescindibles:

  • El servidor: Es el elemento más importante de procesamiento, ya que contiene el sistema operativo de red y su tarea es administrar todos los procesos dentro de ella. Además, el servidor controla el acceso a los recursos comunes (impresoras y unidades de almacenamiento).
  •  Estaciones de trabajo: También conocidas como nodos. Las estaciones de trabajo pueden ser computadoras personales o cualquier terminal conectada a la red, ya que trabaja con sus propios programas y aprovecha las aplicaciones ya existentes en el servidor
  •  El sistema operativo de red: Se denomina al programa (software) que permite el control de la red y reside en el servidor. Algunos ejemplos de estos sistemas operativos son: NetWare, LAN Manager, OS/2, LANtastic y Appletalk.
  •  Protocolos de comunicación: Son un conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos dentro de la red.
  •  Tarjeta interface de red: Se encarga de proporcionar la conectividad de la terminal o usuario de la red física, ya que, dicha tarjeta controla los protocolos de comunicación de cada topología específica.

Redes de computadoras Redes de área amplia  (WAN)

Si bien las redes LAN son prácticas, económicas y simples, existe un punto donde deja de ser práctico seguir ampliando una red LAN, y es por ese motivo que existen diversas formas más propicias o económicas de ampliar las redes de computadoras.

Existen dos componentes importantes en cualquiera de las redes de computadoras: la red de teléfono y la de datos. Estas dos redes son enlaces para grandes distancias que permiten ampliar la red LAN hasta transformarla en una red de área amplia (WAN).

Un ejemplo claro de este tipo de redes son los operadores de redes nacionales (British Telecom, Telefónica, etc.). Estos operadores ofrecen servicios para interconectar redes de computadoras que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad que funcionan basándose en la red pública de telefonía, hasta los complejos servicios de alta velocidad adaptados para la interconexión de las redes LAN.

Estos servicios de datos a alta velocidad son lo que comúnmente conocemos como “conexiones de banda ancha”.

 Topología de redes de computadoras

La topología de redes de computadoras hace referencia a como distribuyen, organizan y conectan el conjunto de computadoras o dispositivos dentro de una red, es decir, la forma en están interconectados los diferentes nodos que la constituyen.

Pautas a la hora de escoger una topología de red:

  •   Buscar la manera de minimizar los costos de encaminamiento, es decir, la necesidad de elegir los caminos más simples entre el nodo y los demás.
  •  Tolerancia a los fallos o facilidad de locación a estos.
  •  Facilidad de instalación y reconfiguración de la red.

Tipos de topología de redes de computadoras

Topología en estrella: Este tipo de topología se caracteriza por tener conectados todos sus nodos a un controlador central. Todas las transferencias pasan a través del nodo central y este es el encargado de gestionar y controlar todas las comunicaciones.

Dicho controlador central suele ser el servidor de la red, aunque también puede ser un dispositivo especial de conexión llamado concentrador o hub.

Topología en bus o canal: En esta topología lo nodos se conectan formando un camino de comunicación bidireccional con puntos de terminación bien definidos.

Aquí, cuando una estación transmite, la señal se propaga hacia ambos lados del emisor y a todas las estaciones conectadas al bus hasta llegar a las terminaciones del mismo.

El nombre de esta topología hace referencia a su circuito, ya que cuando una estación transmite información, esta llega a todas las estaciones.

 Protocolo cliente/servidor

El cliente (usuario de PC) solicita un servicio (como imprimir) que un servidor le proporciona (un procesador conectado a la red LAN). Aquí se observa la estructura de los sistemas informáticos fragmentada en sus respectivas funciones.

Medios de transmisión (líneas de comunicación)

Se denomina a la manera física utilizada para interconectar equipos o dispositivos que crean una red de computadoras que transportan datos entre sus usuarios.

Topología de las redes de computadoras Cable de par trenzado

Este es el medio más antiguo en el mercado y, en algunos tipos de aplicaciones, el más común. Este cable consiste en dos alambres de cobre (en algunos casos puede ser de aluminio) aislados y de un grosor de 1 milímetro.

Los alambres se trenzan con el objetivo de reducir la interferencia eléctrica de los pares cercanos.

Tipos de cables de par trenzado:

  • Cable de par trenzado apantallado (STP): Este tipo de cable es utilizado en las instalaciones de procesos de datos, ya que presenta buenas características y capacidad contra las radiaciones electromagnéticas.
  •  Cable de par trenzado no apantallado (UTP): Es un cable de bajo costo, accesibilidad y fácil instalación.
  •  Cable de par trenzado con pantalla global (FTP): Las propiedades de transmisión de este cable son similares a las del UTP, y el costo es intermedio entre el UTP y el STP.

Cable coaxial

 El cable coaxial se caracteriza por sus propiedades de transmisión de voz, audio, videos, texto e imágenes. Se estructura de la siguiente manera (desde adentro hacia afuera):

  •  Un núcleo de cobre sólido o de acero cubierto de cobre.
  •  Una capa aislante que reduce el núcleo. Generalmente la capa es de polivinilo.
  •  Una capa de linaje metálico que generalmente es de cobre o aleación de aluminio entretejido, cuya función es la de mantenerse apretada para eliminar las interferencias que puedan surgir.
  • Posee una capa de recubrimiento que suele ser de vinilo, xelón y polietileno uniforme. Esta capa tiene como objetivo mantener la calidad de las señales.

Tipos de cables coaxiales

Dependiendo de la banda, pueden ser de dos tipos:

  • Banda base: Este cable es empleado en redes de computadoras y por él fluyen las señales digitales.
  •  Banda ancha: Transmite señales analógicas posibilitando la transmisión de una gran cantidad de información que varía entre diferentes frecuencias, su uso más común es en la televisión por cable.

Cable de fibra óptica

Los cables de fibra óptica son más ligeros y de menos diámetro. Además, la densidad de información que son capaces de transmitir es mayor.

El emisor está formado por un láser que emite un potente rayo de luz, que varía en función de la señal eléctrica que recibe. El receptor está constituido por un fotodiodo que transforma nuevamente la luz incidente en señales eléctricas.

Tipos de fibra óptica:

  • Fibra multimodal: En este tipo de fibra óptica viajan varios rayos ópticos reflejándose ángulos que recorren diferentes distancias y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Este es el motivo por el cual es limitada la distancia a la que se puede transmitir.
  •  Fibra multimodal con índice graduado: El núcleo está formado por varias capas concéntricas de material óptico que contienen diferentes índices de refracción. En estas fibras, el número de rayos ópticos que viajan es menor y sufren menos problemas que las fibras multimodales.
  •  Fibra monomodal: Esta fibra es la de menor diámetro, y por eso, solamente permite viajar al rayo óptico central. Es más difícil de construir y manipular. Sus costos son elevados pero permite distancias de transmisión mayores a las de las fibras multimodales.

Referencias:

http://www.econ.uba.ar/www/departamentos/sistemas/plan97/tecn_informac/briano/seoane/tp/yquiro/redes.htm

Comentarios

  1. Yo creo que es grande texto. Felicidades de nuevo.

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