ARCNET
Arquitectura de red de área local que utiliza una técnica de acceso de paso de testigo como el token ring. Tiene una topología física en forma de estrella, utilizando cable coaxial y hubs pasivos o activos. Es desarrollada por Datapoint Corporation en el año 1977.
Transmite 2 megabits por segundo y soporta longitudes de hasta 600 metros. Comienzan a entrar en desuso en favor de las Ethernet.
Arquitectura de red de área local desarrollado por Datapoint Corporation que utiliza una técnica de acceso de paso de testigo como el Token Ring. La topología física es en forma de estrella mientras que la tipología lógica es en forma de anillo, utilizando cable coaxial y hubs pasivos (hasta 4 conexiones) o activos.
Velocidad
La velocidad de trasmisión rondaba los 2 MBits, aunque al no producirse colisiones el rendimiento era equiparable al de las redes ethernet. Empezaron a entrar en desuso en favor de Ethernet al bajar los precios de éstas. Las velocidades de sus transmisiones son de 2.5 Mbits. Soporta longitudes de hasta unos 609m (2000 pies).
Características
- Aunque utilizan topología en bus, suele emplearse un concentrador para distribuir las estaciones de trabajo usando una configuración de estrella.
- El cable que usan suele ser coaxial, aunque el par trenzado es el más conveniente para cubrir distancias cortas.
- Usa el método de paso de testigo, aunque físicamente la red no sea en anillo. En estos casos, a cada máquina se le da un número de orden y se implementa una simulación del anillo, en la que el token utiliza dichos números de orden para guiarse.
- El cable utiliza un conector BNC giratorio
Ethernet es un estándar de redes de computadoras de área local con acceso al medio por contienda CSMA/CD ("Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones"), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.
La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno delos campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.
Tecnología y velocidad de Ethernet
Hace ya mucho tiempo que Ethernet consiguió situarse como el principal protocolo del nivel de enlace. Ethernet 10Base2 consiguió, ya en la década de los 90s, una gran aceptación en el sector. Hoy por hoy, 10Base2 se considera como una "tecnología de legado" respecto a 100BaseT. Hoy los fabricantes ya han desarrollado adaptadores capaces de trabajar tanto con la tecnología 10baseT como la 100BaseT y esto ayuda a una mejor adaptación y transición.
Las tecnologías Ethernet que existen se diferencian en estos conceptos:
Velocidad de transmisión
- Velocidad a la que transmite la tecnología.
Tipo de cable
- Tecnología del nivel físico que usa la tecnología.
Longitud máxima
- Distancia máxima que puede haber entre dos nodos adyacentes (sin estaciones repetidoras).
Topología
- Determina la forma física de la red. Bus si se usan conectores T (hoy sólo usados con las tecnologías más antiguas) y estrella si se usan hubs (estrella de difusión) o switches (estrella conmutada).
Hardware comúnmente usado en una red Ethernet
Los elementos de una red Ethernet son: tarjeta de red, repetidores, concentradores, puentes, los conmutadores, los nodos de red y el medio de interconexión. Los nodos de red pueden clasificarse en dos grandes grupos: equipo terminal de datos (DTE) y equipo de comunicación de datos (DCE).
Los DTE son dispositivos de red que generan el destino de los datos: los PC, routers,las estaciones de trabajo, los servidores de archivos, los servidores de impresión; todos son parte del grupo de las estaciones finales. Los DCE son los dispositivos de red intermediarios que reciben y retransmiten las tramas dentro de la red; pueden ser: conmutadores (switch), concentradores (hub), repetidores o interfaces de comunicación. Por ejemplo: un módem o una tarjeta de interfaz.
- NIC, o Tarjeta de Interfaz de Red - permite que una computadora acceda a una red local. Cada tarjeta tiene una única dirección MAC que la identifica en la red. Una computadora conectada a una red se denomina nodo.
- Repetidor o repeater - aumenta el alcance de una conexión física, recibiendo las señales y retransmitiéndolas, para evitar su degradación, a través del medio de transmisión, lográndose un alcance mayor. Usualmente se usa para unir dos áreas locales de igualtecnología y sólo tiene dos puertos. Opera en la capa física del modelo OSI.
- Concentrador o hub - funciona como un repetidor pero permite la interconexión de múltiplesnodos. Su funcionamiento es relativamente simple pues recibe una trama de ethernet, por uno de sus puertos, y la repite por todos sus puertos restantes sin ejecutar ningún proceso sobre las mismas. Opera en la capa física del modelo OSI.
- Puente o bridge - interconecta segmentos de red haciendo el cambio de frames (tramas) entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones que le dice en qué segmento está ubicada una dirección MAC dada. Se diseñan para uso entre LAN's que usan protocolos idénticos en la capa física y MAC (de acceso al medio). Aunque existen bridges más sofisticados que permiten la conversión de formatos MAC diferentes (Ethernet-Token Ring por ejemplo).
- Conmutador o Switch - funciona como el bridge, pero permite la interconexión de múltiples segmentos de red, funciona en velocidades más rápidas y es más sofisticado. Los switchespueden tener otras funcionalidades, como Redes virtuales , y permiten su configuración a través de la propia red. Funciona básicamente en la capa 2 del modelo OSI (enlace de datos). Por esto son capaces de procesar información de las tramas; su funcionalidad más importante es en las tablas de dirección. Por ejemplo, una computadora conectada al puerto 1 del conmutador envía una trama a otra computadora conectada al puerto 2; el switchrecibe la trama y la transmite a todos sus puertos, excepto aquel por donde la recibió; la computadora 2 recibirá el mensaje y eventualmente lo responderá, generando tráfico en el sentido contrario; ahora el switch conocerá las direcciones MAC de las computadoras en el puerto 1 y 2; cuando reciba otra trama con dirección de destino de alguna de ellas, sólo transmitirá la trama a dicho puerto disminuyendo así el tráfico de la red y contribuyendo al buen funcionamiento de la misma.
Token Ring es una arquitectura de red desarrollada por IBM en los años 1970 con topología física en anillo y técnica de acceso de paso de testigo, usando un frame de 3 bytes llamado token que viaja alrededor del anillo. Token Ring se recoge en el estándar IEEE 802.5. En desuso por la popularización de Ethernet; actualmente no es empleada en diseños de redes.
Características principales
- Utiliza una topología lógica en anillo, aunque por medio de una unidad de acceso de estación múltiple (MSAU), la red puede verse como si fuera una estrella. Tiene topologia física estrella y topología lógica en anillo.
- Utiliza cable especial apantallado, aunque el cableado también puede ser par trenzado.
- La longitud total de la red no puede superar los 366 metros.
- La distancia entre una computadora y el MAU no puede ser mayor que 100 metros.
- A cada MAU se pueden conectar ocho computadoras.
- Estas redes alcanzan una velocidad máxima de transmisión que oscila entre los 4 y los 16 Mbps.
- Posteriormente el High Speed Token Ring (HSTR) elevó la velocidad a 110 Mbps pero la mayoría de redes no la soportan.
1.2 identificar distribuciones lógicas de las redes
Redes de área personal (PAN)
Se establece que las redes de área personal son una configuración básica llamada así mismo personal la cual esta integrada por los dispositivos que están situados en el entorno personal y local del usuario, ya sea en la casa, trabajo, carro, parque, centro comercial, etc. Esta configuración le permite al usuario establecer una comunicación con estos dispositivos a la hora que sea de manera rápida y eficaz.
Actualmente existen diversas tecnologías que permiten su desarrollo, entre ellas se encuentran la tecnología inalámbrica Bluetooth o las tecnologías de infrarrojos. Sin embargo para su completo desarrollo es necesario que estas redes garanticen una seguridad de alto nivel, que sean altamente adaptables a diversos entornos, y que sean capaces de proporcionar una alta gama de servicios y aplicaciones, tanto aplicaciones que requieran una alta calidad multimedia como pueden ser la video conferencia, la televisión digital o los videojuegos, como aplicaciones de telecontrol que requieran anchos de banda muy bajos soportados sobre dispositivos de muy reducido tamaño
Red de área local (LAN)
Unared de área local, red local o LAN (del inglés Local Área Network) es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros o con repetidores podríamos llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.
El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.
Red de área de campus (CAN)
Unared de área de campus (CAN) es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un ambiente universitario. Por lo tanto, una red de área de campus es más grande que una red de área local pero más pequeña que una red de área amplia.
En un CAN, los edificios de una universidad están conectados usando el mismo tipo de equipo y tecnologías de redes que se usarían en un LAN. Además, todos los componentes, incluyendo conmutadores, enrutadores, cableado, y otros, le pertenecen a la misma organización.
Red de área metropolitana (MAN)
Unared de área metropolitana (Metropolitan Área Network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE), la tecnología de pares de cobre se posiciona como una excelente alternativa para la creación de redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50ms), gran estabilidad y la carencia de interferencias radioeléctricas, las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10Mbps, 20Mbps, 45Mbps, 75Mbps, sobre pares de cobre y 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps mediante Fibra Óptica.
Las Redes MAN BUCLE, se basan en tecnologías Bonding, de forma que los enlaces están formados por múltiples pares de cobre con el fin de ofrecer el ancho de banda necesario.
Red de área amplia (WAN)
UnaRed de Área Amplia (Wide Área Network o WAN, del inglés), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería Red IRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible). Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes.
Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan continuamente.
Normalmente la WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete conmutado. Las redes WAN pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio. Fue la aparición de los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbricas.
Clasificación según su distribución lógica
Todos los ordenadores tienen un lado cliente y otro servidor: una máquina puede ser servidora de un determinado servicio pero cliente de otro servicio.
Servidor.
Máquina que ofrece información o servicios al resto de los puestos de la red. La clase de información o servicios que ofrezca determina el tipo de servidor que es: servidor de impresión, de archivos, de páginas Web, de correo, de usuarios, de IRC (charlas en Internet), de base de datos...
Cliente.
Dependiendo de si existe una función predominante o no para cada puesto de la red, las redes se clasifican en:
Redes cliente / servidor.
Los de cada puesto están bien definidos: uno o más ordenadores actúan como servidores y el resto como clientes. Los servidores suelen coincidir con las máquinas más potentes de la red. No se utilizan como puestos de trabajo. En ocasiones, ni siquiera tienen monitor puesto que se administran de forma remota: toda su potencia está dada a ofrecer algún servicio a los ordenadores de la red. Internet es una red basada en la arquitectura cliente / servidor.
Redes entre iguales.
Redes entre iguales.
No existe una jerarquía en la red: todos los ordenadores pueden actuar como clientes (accediendo a los recursos de otros puestos) o como servidores (ofreciendo recursos). Son las redes que utilizan las pequeñas oficinas, de no más de 10 ordenadores.
1.3 señalar las topologías de redes
La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías más comúnmente usadas son las siguientes:
Topología de red.
Topologías físicas
- Una topología de bus circular usa un solo cable backbone que debe terminarse en ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este backbone.
- La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.
- La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración.
- Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí mediante la conexión de hubs o switches. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red.
- Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los Hubs o switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología.
- La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor protección posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de una topología de malla en los sistemas de control en red de una planta nuclear sería un ejemplo excelente. En esta topología, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Aunque Internet cuenta con múltiples rutas hacia cualquier ubicación, no adopta la topología de malla completa.
- La topología de árbol tiene varias terminales conectadas de forma que la red se ramifica desde un servidor base.
Topologías lógicas
La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens.
- La topología broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet.
- La topología transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. Dos ejemplos de redes que utilizan la transmisión de tokens son Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es una variación de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens en una topología de bus.
1.4 identificar los componentes de una red
- Servidor: el servidor es aquel o aquellas computadoras que van a compartir sus recursos hardware y software con los demás equipos de la red. Sus características son potencia de cálculo, importancia de la información que almacena y conexión con recursos que se desean compartir.
- Estación de trabajo: las computadoras que toman el papel de estaciones de trabajo aprovechan o tienen a su disposición los recursos que ofrece la red así como los servicios que proporcionan los Servidores a los cuales pueden acceder.
- Gateways o pasarelas: es un hardware y software que permite las comunicaciones entre la red local y grandes computadoras (mainframes). El Gateway adapta los protocolos de comunicación del mainframe (X25, SNA, etc.) a los de la red, y viceversa.
- Bridges o puentes: es un hardware y software que permite que se conecten dos redes locales entre sí. Un puente interno es el que se instala en un servidor de la red, y un puente externo es el que se hace sobre una estación de trabajo de la misma red. Los puentes también pueden ser locales o remotos. Los puentes locales son los que conectan a redes de un mismo edificio, usando tanto conexiones internas como externas. Los puentes remotos conectan redes distintas entre sí, llevando a cabo la conexión a través de redes públicas, como la red telefónica, RDSI o red de conmutación de paquetes.
Tarjeta de red PCI.
- Tarjeta de red: también se denominan NIC (Network Interface Card). Básicamente realiza la función de intermediario entre la computadora y la red de comunicación. En ella se encuentran grabados los protocolos de comunicación de la red. La comunicación con la computadora se realiza normalmente a través de las ranuras de expansión que éste dispone, ya sea ISA, PCI o PCMCIA. Aunque algunos equipos disponen de este adaptador integrado directamente en la placa base.
- El medio: constituido por el cableado y los conectores que enlazan los componentes de la red. Los medios físicos más utilizados son el cable de par trenzado, par de cable, cable coaxial y la fibra óptica (cada vez en más uso esta última).
- Concentradores de cableado: una LAN en bus usa solamente tarjetas de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas, además de los conectores, sin embargo este método complica el mantenimiento de la red ya que si falla alguna conexión toda la red deja de funcionar. Para impedir estos problemas las redes de área local usan concentradores de cableado para realizar las conexiones de las estaciones, en vez de distribuir las conexiones el concentrador las centraliza en un único dispositivo manteniendo indicadores luminosos de su estado e impidiendo que una de ellas pueda hacer fallar toda la red.
Conmutador de red.
Existen dos tipos de concentradores de cableado:
1. Concentradores pasivos: actúan como un simple concentrador cuya función principal consiste en interconectar toda la red.
2. Concentradores activos: además de su función básica de concentrador también amplifican y regeneran las señales recibidas antes de ser enviadas y ejecutadas.
Los concentradores de cableado tienen dos tipos de conexiones: para las estaciones y para unirse a otros concentradores y así aumentar el tamaño de la red. Los concentradores de cableado se clasifican dependiendo de la manera en que internamente realizan las conexiones y distribuyen los mensajes. A esta característica se le llama topología lógica.
Existen dos tipos principales:
1. Concentradores con topología lógica en bus (HUB): estos dispositivos hacen que la red se comporte como un bus enviando las señales que les llegan por todas las salidas conectadas.
2. Concentradores con topología lógica en anillo (MAU): se comportan como si la red fuera un anillo enviando la señal que les llega por un puerto al siguiente.
1.5 definir las características de una red de área local de acuerdo alas necesidades del cliente.
- Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
- Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
- Extensión máxima no superior a 3 km (una FDDI puede llegar a 200 km).
- Uso de un medio de comunicación privado.
- La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica).
- La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software.
- Gran variedad y número de dispositivos conectados.
- Posibilidad de conexión con otras redes.
- Limitante de 100 m, puede llegar a más si se usan repetidores
2.1 Seleccionar la topología de
red
SELECCIONAR LA TOPOLOGÍA DE UNA RED
Se llama topología de una Red al patrón de conexión entre sus nodos, es
decir, a la forma en que están interconectados los distintos nodos que la
forman.
De este modo, existen tres tipos, que podíamos llamar "puros". Son los siguientes:
De este modo, existen tres tipos, que podíamos llamar "puros". Son los siguientes:
©
Estrella.
©
Bus.
©
Anillo
Topología en Estrella.
Ventajas de la topología de estrella:
© Gran facilidad de instalación.
© Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
© Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
© Desventajas de la topología de estrella:
© Requiere más cable que la topología de bus.
© Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
© Se han de comprar hubs o concentradores.
Topología en Bus:
En la topología en bus, al contrario que en la topología de Estrella, no existe un nodo central, si no que todos los nodos que componen la red quedan unidos entre sí linealmente, uno a continuación del otro. Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan.
Ventajas de la topología de Bus:
© Es fácil conectar nuevos nodos a la red.
© Requiere menos cable que una topología estrella.
© Desventajas de la topología de Bus:
© Toda la red se caería si
hubiera una ruptura en el cable principal.
© Se requieren
terminadores.
© Es difícil detectar el
origen de un problema cuando toda la red "cae".
Topología de anillo:
Topología de anillo:
El anillo, como su propio nombre indica, consiste en conectar
linealmente entre sí todos los ordenadores, en un bucle cerrado. La información
se transfiere en un solo sentido a través del anillo, mediante un paquete
especial de datos, llamado testigo, que se transmite de un nodo a otro, hasta
alcanzar el nodo destino.
Ventajas de la topología de anillo:
Ventajas de la topología de anillo:
© Esta topología permite aumentar o
disminuir el número de estaciones sin dificultad.
© Es relativamente fácil de
configurar.
Desventajas de la topología de anillo:
Desventajas de la topología de anillo:
© La desventaja del anillo es que si
se rompe una conexión, se cae la red completa
2.1.1 tipos de topologías de red
Existen varias topologías de red básicas (ducto, estrella, anillo y malla), pero también existen redes híbridas que combinan una o más de las topologías anteriores en una misma red.
Topología de ducto (bus)
Una topología de ducto o bus está caracterizada por una dorsal principal con dispositivos de red interconectados a lo largo de la dorsal. Las redes de ductos son consideradas como topologías pasivas. Las computadoras "escuchan" al ducto. Cuando éstas están listas para transmitir, ellas se aseguran que no haya nadie más transmitiendo en el ducto, y entonces ellas envían sus paquetes de información. Las redes de ducto basadas en contención (ya que cada computadora debe contender por un tiempo de transmisión) típicamente emplean la arquitectura de red ETHERNET.
Las redes de bus comúnmente utilizan cable coaxial como medio de comunicación, las computadoras se contaban al ducto mediante un conector BNC en forma de T. En el extremo de la red se ponía un terminador (si se utilizaba un cable de 50 ohm, se ponía un terminador de 50 ohms también).
Las redes de ducto son fácil de instalar y de extender. Son muy susceptibles a quebraduras de cable, conectores y cortos en el cable que son muy difíciles de encontrar. Un problema físico en la red, tal como un conector T, puede tumbar toda la red.
Topología de estrella (star)
En una topología de estrella, las computadoras en la red se conectan a un dispositivo central conocido como concentrador (hub en inglés) o a un conmutador de paquetes (swicth en inglés).
En un ambiente LAN cada computadora se conecta con su propio cable (típicamente par trenzado) a un puerto del hub o switch. Este tipo de red sigue siendo pasiva, utilizando un método basado en contención, las computadoras escuchan el cable y contienden por un tiempo de transmisión.
Debido a que la topología estrella utiliza un cable de conexión para cada computadora, es muy fácil de expandir, sólo dependerá del número de puertos disponibles en el hub o switch (aunque se pueden conectar hubs o switchs en cadena para así incrementar el número de puertos). La desventaja de esta topología en la centralización de la comunicación, ya que si el hub falla, toda la red se cae.
Hay que aclarar que aunque la topología física de una red Ethernet basada en hub es estrella, la topología lógica sigue siendo basada en ducto.
Topología
de anillo (ring)
Una topología de anillo conecta los dispositivos de red uno tras otro sobre el cable en un círculo físico. La topología de anillo mueve información sobre el cable en una dirección y es considerada como una topología activa. Las computadoras en la red retransmiten los paquetes que reciben y los envían a la siguiente computadora en la red. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora en particular en la red por un "token". El token circula alrededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al token y posiciona de él. La computadora entonces envía los datos sobre el cable. La computadora destino envía un mensaje (a la computadora que envió los datos) que de fueron recibidos correctamente. La computadora que transmitió los datos, crea un nuevo token y los envía a la siguiente computadora, empezando el ritual de paso de token o estafeta (token passing) nuevamente.
Una topología de anillo conecta los dispositivos de red uno tras otro sobre el cable en un círculo físico. La topología de anillo mueve información sobre el cable en una dirección y es considerada como una topología activa. Las computadoras en la red retransmiten los paquetes que reciben y los envían a la siguiente computadora en la red. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora en particular en la red por un "token". El token circula alrededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al token y posiciona de él. La computadora entonces envía los datos sobre el cable. La computadora destino envía un mensaje (a la computadora que envió los datos) que de fueron recibidos correctamente. La computadora que transmitió los datos, crea un nuevo token y los envía a la siguiente computadora, empezando el ritual de paso de token o estafeta (token passing) nuevamente.
Topología
de malla (mesh)
La topología de malla (mesh) utiliza conexiones redundantes entre los dispositivos de la red ahí como una estrategia de tolerancia a fallas. Cada dispositivo en la red está conectado a todos los demás (todos conectados con todos). Este tipo de tecnología requiere mucho cable (cuando se utiliza el cable como medio, pero puede ser inalámbrico también). Pero debido a la redundancia, la red puede seguir operando si una conexión se rompe.
Las redes de malla, obviamente, son más difíciles y caras para instalar que las otras topologías de red debido al gran número de conexiones requeridas.
La topología de malla (mesh) utiliza conexiones redundantes entre los dispositivos de la red ahí como una estrategia de tolerancia a fallas. Cada dispositivo en la red está conectado a todos los demás (todos conectados con todos). Este tipo de tecnología requiere mucho cable (cuando se utiliza el cable como medio, pero puede ser inalámbrico también). Pero debido a la redundancia, la red puede seguir operando si una conexión se rompe.
Las redes de malla, obviamente, son más difíciles y caras para instalar que las otras topologías de red debido al gran número de conexiones requeridas.
- Protocolos de no conexión en el nivel de red.
- Conmutación de paquetes entre nodos.
- Protocolos de transporte con funciones de seguridad.
- Conjunto común de programas de aplicación.
- Longitud de 32 bits.
- Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas.
- Especifica la conexión entre redes.
- Se representan mediante cuatro octetos,
escritos en formato decimal, separados por puntos. - Línea aérea de hilo desnudo. Se utilizaba en redes
telegráficas y en las primeras redes telefónicas.
- Cable de pares. Está compuesto por dos
hilos conductores en paralelo aislados entre sí. Se utiliza en telefonía
fija. Es barato y de fácil instalación. Sus inconvenientes son que tiene
un ancho de banda pequeño (aprox. 1 MHz) y que es sensible a ruidos
eléctricos y radiaciones electromagnéticas.
- Par trenzado. Es una mejora del
anterior, trenzando los dos hilos conductores. Con esto se evita la
interferencia de inducción de un cable sobre el otro. Se utiliza para las
comunicaciones dentro de edificios.
- Cable coaxial. Es un cable en el que
existe interiormente un conductor central aislado con una capa que lo
recubre concéntricamente, sobre el aislante hay una malla, y todo ello
está recubierto por un aislante externo. El estándar utilizado en redes de
área local es el RG-58. Sus ventajas son que es inmune a ruidos
electromagnéticos, es barato y tiene un ancho de banda en torno a los 400
MHz.
- Cable óptico. La señal que se transmite a través de los
cables ópticos es una señal de luz. Su ancho de banda es muy grande (en
torno a 108 MHz) con lo que se pueden utilizar velocidades de
transmisión muy altas. El material del cable es fibra óptica, la cual
puede estar basada en silicio (vidrio) o en polímeros (plástico); la de
vidrio es más cara y tiene mayor ancho de banda, aunque es más quebradiza.
- Según el nivel de refracción hay dos tipos de fibra óptica:
- Según la cantidad de frecuencias que pueda transmitir existen dos
clases de fibra óptica:
- Ondas de superficie. El soporte físico de la
información son unas ondas de radio que tienen la particularidad de
propagarse siguiendo la curvatura terrestre. Se utilizan para distancias
cortas. Son usadas en radiodifusión.
- Ondas de espacio. Se envían dos haces de
ondas de una antena a otra; un haz va directo y el otro rebota sobre la
superficie terrestre para llegar a destino. Las distancias no pueden ser
muy grandes. Se utilizan en los repetidores de televisión.
- Ondas de cielo. Rebotan en la ionosfera
terrestre. Con estas ondas se pueden cubrir distancias muy grandes. Las
utilizan los radio-aficionados.
- Ondas vía satélite. Son ondas de muy alta
frecuencia que atraviesan la ionosfera hasta los satélites de
comunicaciones, que las pueden reenviar hacia tierra. Actualmente se
utilizan para todo tipo de telecomunicaciones, como telefonía o
televisión.
- Luz infrarroja. El emisor y el receptor
tienen que estar a la vista directamente. Es un método muy barato. Con su
ancho de banda se pueden alcanzar velocidades de 10 Mbps. Un inconveniente
para el uso de esta técnica es la falta de normas. Los principales
problemas para la emisión por infrarrojos son la interposición de objetos
y los fenómenos atmosféricos como niebla o lluvia. Se utilizan en redes
privadas en una sala o para conectar edificios que están a la vista.
- Radio de espectro estrecho, o
radiofrecuencia simple. Consiste en sintonizar una determinada frecuencia dentro de
una banda. La ventaja de este medio de transmisión es que atraviesa
obstáculos, con lo que no exige la visión directa entre emisor y receptor.
Los inconvenientes son la baja velocidad de trasmisión, aproximadamente 5
Mbps, y la necesidad de obtener permisos municipales.
- Radio de espectro expandido. Se utiliza un rango de
frecuencias amplio; sobre el que se utiliza un código que permite expandir
la señal en ese rango. La ventaja es que se puede ocupar la banda
simultáneamente por varios usuarios. El inconveniente es que las
velocidades de transmisión son relativamente pequeñas para la transmisión
de datos. Necesitan la petición de un registro de frecuencias.
- Microondas. Cada estación de
microondas tiene que estar siempre enfocada directamente a otra antena de
microondas, y entre ambas antenas no puede haber obstáculos. Se utiliza
para distancias pequeñas. El ancho de banda es muy grande, entre 2 y 5
GHz, con lo que se permiten velocidades de transmisión de 100 Mbps. Se
utiliza en redes privadas, que cubran áreas geográficas no muy grandes. Un
inconveniente de esta técnica es que no está regulada.
- Paquetes de radio. Esta es una técnica
regulada. Consiste en transmitir información digital que se divide en
paquetes que deben contener las direcciones de emisor y destinatario. Los
paquetes se transmiten a un satélite de comunicaciones, desde donde se
difunden a áreas geográficas extensas. Los receptores se quedan sólo con
los paquetes que les pertenecen y desechan el resto.
- Paquetes de datos sobre red celular. Se
utilizan en redes móviles (p.e. en telefonía móvil). Una celda representa
un área geográfica cubierta por una antena. La información que emite el
equipo emisor móvil es recibida por la antena correspondiente al área
geográfica donde se encuentra, esta antena lo retransmite al equipo emisor
si se encuentra en la celda y sino lo retransmite a las antenas
adyacentes, que repiten el proceso, hasta encontrar al receptor. Para el
funcionamiento de este método se tienen que cumplir ciertas normas: a cada
antena se le asigna un conjunto de frecuencias para transmitir, de tal
forma que ninguna de las antenas adyacentes utilice la misma banda de
frecuencias.
2.2 protocolos de comunicación
Protocolos de Comunicación.
Los protocolos son como reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma, por tal sentido, el protocolo TCP/IP fue creado para las comunicaciones en Internet, para que cualquier computador se conecte a Internet, es necesario que tenga instalado este protocolo de comunicación
TCP/IP
El protocolo TCP/IP (Transmition Control Protocol/Internet Protocol) hace
posible enlazar cualquier tipo de computadoras, sin importar el sistema
operativo que usen o el fabricante. Este protocolo fue desarrollado originalmente
por el ARPA (Advanced Research Projects Agency) del Departamento de Defensa de
los Estados Unidos. Actualmente, es posible tener una red mundial llamada
Internet usando este protocolo. Este sistema de IP permite a las redes enviar
correo electrónico (e-mail), transferencia de archivos (FTP) y tener una
interacción con otras computadoras (TELNET) no importando donde estén
localizadas, tan solo que sean accesibles a través de Internet.
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Arquitectura de Interconexión de Redes en TCP/IP
Características
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Para entender el funcionamiento de los protocolos
TCP/IP debe tenerse en cuenta la arquitectura que ellos proponen para comunicar
redes. Tal arquitectura ve como iguales a todas las redes a conectarse, sin
tomar en cuenta el tamaño de ellas, ya sean locales o de cobertura amplia.
Define que todas las redes que intercambiarán información deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con
dispositivos de comunicación); a tales computadoras se les denominan
compuertas, pudiendo recibir otros nombres como enrutadores o puentes.
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Direcciones IP
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Para que en una red dos computadoras puedan
comunicarse entre sí ellas deben estar identificadas con precisión Este
identificador puede estar definido en niveles bajos (identificador físico) o en
niveles altos (identificador lógico) de pendiendo del protocolo utilizado.
TCP/IP utiliza un identificador denominado dirección Internet o dirección IP,
cuya longitud es de 32 bytes. La dirección IP identifica tanto a la red a la
que pertenece una computadora como a ella misma dentro de dicha red.
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Clases de Direcciones IP
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Clases
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Número de Redes
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Número de Nodos
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Rango de Direcciones IP
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A
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127
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16,777,215
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1.0.0.0 a la 127.0.0.0
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B
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4095
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65,535
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128.0.0.0 a la 191.255.0.0
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C
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2,097,151
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255
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192.0.0.0 a la 223.255.255.0
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Tomando tal cual está definida una dirección IP podría
surgir la duda de cómo identificar qué parte de la dirección identifica a la
red y qué parte al nodo en dicha red. Lo anterior se resuelve mediante la
definición de las "Clases de Direcciones IP". Para clarificar lo
anterior veamos que una red con dirección clase A queda precisamente definida
con el primer octeto de la dirección, la clase B con los dos primeros y la C
con los tres primeros octetos. Los octetos restantes definen los nodos en la
red específica.
Los servicios más importantes de TCP/IP son:
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer
Protocol). Este protocolo permite a los usuarios obtener o enviar
archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet). En esto, hay que
implementar cierta seguridad, para restringir el acceso a ciertos usuarios y
además a ciertas partes del servidor (computadora).
Acceso Remoto: El acceso remoto (Telnet) en un protocolo que permite
el acceso directo de un usuario a otra computadora en la red. Para establecer
un Telnet, se debe establecer la dirección o nombre de la computadora a la cual
se desea conectar. Mientras se tenga el enlace, todo lo que se escriba en la
pantalla, será ejecutado en la computadora remota, haciendo un tanto invisible
a la computadora local. Cuando se accede por este tipo de protocolos,
generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name, login, etc.) y por una clave (password). Cuando ya se desea terminar con
la sesión, basta con terminar este protocolo, para salir generalmente con los
comandos: logout, logoff, exit, etc.
Correo en las Computadoras (e-mail): Este
protocolo permite enviar o recibir mensajes a diferentes usuarios en otras
computadoras. Generalmente se tiene una computadora como servidor de correo
electrónico, la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa, ya que
cuando se envía algún mensaje, la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa, el
mensaje se perdería. Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo
en una computadora del tipo PC, ya que estas no están permanentemente
encendidas ni corriendo el protocolo de correo electrónico.
Sistemas de archivo en red (NFS): Esto
permite a un sistema acceder archivos en otra computadora de una manera mas
apropiada que mediante un FTP. El NFS da la impresión de que los discos duros
de la computadora remota están directamente conectados a la computadora local.
De esta manera, se crea un disco virtual en el sistema local. Esto es bastante
usado para diferentes propósitos, tales como poner gran cantidad de información
en una cuantas computadoras, pero permitiendo el acceso a esos discos. Esto
aparte de los beneficios económicos, además permite trabajar a los usuarios en
varias computadoras y compartir archivos comunes.
Impresión Remota: Esto permite
acceder impresoras conectadas en la red, para lo cual se crean colas de
impresión y el uso de dichas impresoras se puede restringir, ya sea mediante
alguna contraseña o a ciertos usuarios. Los beneficios son el poder compartir
estos recursos.
Ejecución remota: Esto permite
correr algún programa en particular en alguna computadora. Es útil cuando se
tiene un trabajo grande que no es posible correr en un sistema pequeño, siendo
necesario ejecutarlo en uno grande. Se tiene diferentes tipos de ejecución
remota, por ejemplo, se puede dar algún comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en específico. Con un sistema mas sofisticado,
es posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre
disponible para hacerlo.
Servidores de Nombres: En
instalaciones grandes, hay un una buena cantidad de colección de nombres que
tienen que ser manejados, esto incluye a usuarios y sus passwords, nombre y
direcciones de computadoras en la red y cuentas. Resulta muy tedioso estar
manejando esta gran cantidad de información, por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema, en ocasiones es necesario acceder estos
servidores de nombres desde otra computadora a través de la red.
Servidores de Terminales: En algunas
ocasiones, no se requiere tener conectadas las terminales directamente a las
computadoras, entonces, ellos se conectan a un servidor de terminales. Un
servidor de terminales es simplemente una pequeña computadora que solo necesita
correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto). , Si
se tiene una computadora conectada a uno de estos servidores, simplemente se
tiene que teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar.
Generalmente se puede tener varios en laces simultáneamente, y el servidor de
terminales permitirá hacer la conmutación de una a otra en un tiempo muy
reducido.
2.3 medios físicos de transmisión
Medios físicos de transmisión
Los medios físicos de transmisión
se dividen en guiados y no guiados.
Métodos guiados
Con conductores metálicos
La
señal física es una señal eléctrica, que debe presentar la mayoría de sus
armónicos significativos a frecuencias básicos. Se tienen los siguientes tipos:
Se puede
mejorar la tolerancia a ruidos eléctricos e interferencias añadiendo un
aislante común a los dos cables, haciendo lo que se denomina un par trenzado apantallado. Se
suele rodear el par con algún elemento conductor que recubra el par (una malla)
y luego un aislante que lo recubre todo.
Sin conductores metálicos.
Se pueden hacer dos clasificaciones distintas de la
fibra óptica: según el índice de refracción y según la frecuencia permisible de
transmisión:
1.
de índice discontinuo. La fibra óptica está compuesta
por dos materiales concéntricos; el central es muy permisible a la luz
(transparente) y el exterior es poco permisible a la luz (opaco).
2.
de índice continuo. La fibra está compuesta de varios
cilindros conductores de luz, cada luz difiere algo en el índice de refracción
del cilindro anterior. Puede llevar varias ondas rebotando en distintos
niveles.
1.
monomodo. Sólo puede propagar una única frecuencia de
luz. Se utiliza con equipos láser. Proporciona un ancho de banda mayor y, por
tanto, mayor velocidad de transferencia.
2.
multimodo. Transmite señales de luz que pueden
contener varias frecuencias, se generan con diodos LED.
Las ventajas de la fibra óptica son la velocidad y la
confidencialidad de la información transmitida. Se utiliza en redes de área
metropolitana.
Con fibra óptica se forman dos tipos de red: FDDI y
DQDB. Las redes FDDI (Interfaz para Datos Distribuidos por Fibra) fueron
desarrolladas por ANSI; tienen un doble anillo de fibra óptica, la información
se transmite en un sentido distinto por cada hilo. Las DQFB (Bus Dual de Cola
de Datos) fueron propuestas por IEEE; utilizan un doble bus de fibra óptica;
cada fibra se utiliza para transmitir en un sentido.
Métodos no
guiados
En este tipo de métodos la
información se transmite por ondas de radio, lo que hace que si se requiere
confidencialidad deba ir codificada. Las señales de radio se pueden propagar de
uno de los siguientes modos:
2.4 elaborar cables de
red
Como construir un cable de red
correctamente;
El material necesario es:
- Alicates o tijeras
- Crimpadora
- Cúter
- Cable UTP Cat5 de cuatro pares
- Dos conectores RJ-45
Lo lógico seria para hacer un cable normal, distribuir los cables de la manera lógica que seria:
Blanco Naranja-Naranja
Blanco Azul-Azul
Blanco Verde-Verde
Blanco Marron-Marron
Sin embargo aquí es donde empieza el truco, para que el cable funcione perfectamente aunque sea mas largo de lo normal, distribuiremos los cables del modo siguiente:
Blanco Naranja-Naranja
Blanco Verde-Azul
Blanco Azul-Verde
Blanco Marron-Marron
A continuación, después de tener los cables emparejados lo cortamos dejándolos con una extensión de unos 2 centímetros.
Después los metemos en el conector RJ-45 teniendo la precaución de colocar la patilla del conector mirando para abajo.
Y a continuación presionamos el conector con la Crimpadora.
Después repetimos el mismo proceso exactamente igual en el otro extremo y ya tenemos el cable terminado.
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