REDES DE COMPUTADORA

TIPOS DE REDES

Existen 3 tipos principales de redes de computadora.

* Redes de área local (LAN).
    * Redes metropolitanas(MAN).
    * Redes de área amplia (WAN).

LAN (Local Area Network)

Redes de Área Local. Son redes privadas localizadas en un edificio o campus. Su extensión es de algunos kilómetros. Muy usadas para la interconexión de computadores personales y estaciones de trabajo. Se caracterizan por: tamaño restringido, tecnología de transmisión (por lo general broadcast), alta velocidad y topología.
Son redes con velocidades entre 10 y 100 Mbps, tiene baja latencia y baja tasa de errores. Cuando se utiliza un medio compartido es necesario un mecanismo de arbitraje para resolver conflictos.
Son siempre privadas.
Ej: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.4 (Token Bus), IEEE 802.5 (Token Ring)

MAN (Metropolitan Area Network)







Redes de Área Metropolitana: Básicamente son una versión más grande de una Red de Área Local y utiliza normalmente tecnología similar. Puede ser pública o privada. Una MAN puede soportar tanto voz como datos. Una MAN tiene uno o dos cables y no tiene elementos de intercambio de paquetes o conmutadores, lo cual simplifica bastante el diseño. La razón principal para distinguirla de otro tipo de redes, es que para las MAN’s se ha adoptado un estándar llamado DQDB (Distributed Queue Dual Bus) o IEEE 802.6. Utiliza medios de difusión al igual que las Redes de Área Local.
Teóricamente, una MAN es de mayor velocidad que una LAN, pero ha habido una división o clasificación: privadas que son implementadas en Áreas tipo campus debido a la facilidad de instalación de Fibra Óptica y públicas de baja velocidad (< 2 Mbps), como Frame Relay, ISDN, T1-E1, etc.
Ej: DQDB, FDDI, ATM, N-ISDN, B-ISDN
WAN (Wide Area Network)




Redes de Amplia Cobertura: Son redes que cubren una amplia región geográfica, a menudo un país o un continente. Este tipo de redes contiene máquinas que ejecutan programas de usuario llamadas hosts o sistemas finales (end system). Los sistemas finales están conectados a una subred de comunicaciones. La función de la subred es transportar los mensajes de un host a otro. En este caso los aspectos de la comunicación pura (la subred) están separados de los aspectos de la aplicación (los host), lo cual simplifica el diseño.
En la mayoría de las redes de amplia cobertura se pueden distinguir dos componentes: Las líneas de transmisión y los elementos de intercambio (Conmutación). Las líneas de transmisión se conocen como circuitos, canales o truncales. Los elementos de intercambio son computadores especializados utilizados para conectar dos o mas líneas de transmisión.
CLASIFICACION DE REDES





REDES DE ÁREA LOCAL: 


las redes de área local (local area networks ) llevan
mensajes a velocidades relativamente grande entre computadores conectados a un
único medio de comunicaciones
 

: un cable de par trenzado. Un cable coaxial o una fibra óptica. Un segmento es
una sección de cable que da servicio y que puede tener varios computadores
conectados, el ancho de banda del mismo se reparte entre dichas computadores.
Las redes de área local mayores están compuestas por varios segmentos
interconectados por conmutadores(switches) o concentradores(hubs. El ancho de
banda total del sistema es grande y la latencia pequeña, salvo cuando el
tráfico es muy alto.


REDES DE ÁREA EXTENSA



estas pueden llevar mensajes entre nodos que están a menudo
en diferentes organizaciones y quizás separadas por grandes distancias, pero a
una velocidad menor que las redes LAN. El medio de comunicación esta compuesto
por un conjunto de círculos de enlazadas mediante computadores dedicados,
llamados rotures o encaminadores. Esto gestiona la red de comunicaciones y
encaminan mensajes o paquetes hacia su destino. En la mayoría de las redes se
produce un retardo en cada punto de la ruta a causa de las operaciones de
encaminamiento, por lo que la latencia total de la transmisión de un mensaje
depende de la ruta seguida y de la carga de trafico en los distintos segmentos
que atraviese. La velocidad de las señales electrónicas en la mayoría de los
medios es cercana a la velocidad de la luz, y esto impone un límite inferior a
la latencia de las transmisiones para las transmisiones de larga distancia.
REDES DE ÁREA METROPOLITANA


las redes de área metropolitana (metropolitan area
networks)se basan en el gran ancho de banda de las cableadas de cobre y fibra
óptica recientemente instalados para la transmisión de videos, voz, y otro tipo
de datos. Varias han sido las tecnologías utilizadas para implementar el
encaminamiento en las redes LAN, desde Ethernet hasta ATM. 










REDES INALÁMBRICAS


la conexión de los dispositivos portátiles y de mano
necesitan redes de comunicaciones inalámbricas. Algunos de ellos son
la IEEE 802.11(wave lan) son verdaderas redes LAN inalámbricas (wireless
local área networks;WLAN) diseñados para ser utilizados en vez de los LAN .
También se encuentran las redes de area personal inalámbricas, incluida la red
europea mediante el Sistema Global para Comunicaciones Moviles, GSM( global
system for mobile communication). En los Estados Unidos , la mayoría de los
teléfonos móviles están actualmente basados en la análoga red de radio celular
AMPS, sobre la cual se encuentra la red digital de comunicaciones de Paquetes
de Datos Digitales Celular, CDPD( Cellular Digital Packet Data). Dado el
restringido ancho de banda disponible y las otras limitaciones de los conjuntos
de protocolos llamados Protocolos de Aplicación Inalámbrica WAP(Wireless
Aplication Protocol)




INTERREDES



una Interred es un sistema de comunicación compuesto por
varias redes que se han enlazado juntas para proporcionar unas posibilidades de
comunicación ocultando las tecnologías y los protocolos y métodos de
interconexión de las redes individuales que la componen. Estas son necesarias
para el desarrollo de sistemas distribuidos abiertos extensibles. En ellas se puede
integrar una gran variedad de tecnología de redes de área local y amplia, para
proporcionar la capacidad de trabajo en red necesaria para cada grupo de
usuario. Así, las intercedes aportan gran parte de los beneficios de los
sistemas abiertos a las comunicaciones de los sistemas distribuidos.

COMPORACION DE REDES
en las redes inalámbricas los paquetes se pierden con
frecuencia debido a las interferencias externas, en cambio, en el resto de los
tipos de redes la fiabilidad de los mecanismos de transmisión es muy alta. En
todos los tipos de redes las perdidas de paquetes son como consecuencia de los
retardos de procesamiento o por los desbordamientos en los destinos. Los
paquetes pueden entregarse en diferente orden al que fueron transmitidos.
También se pueden entregar copias duplicadas de paquetes, tanto la
retransmisión del paquete como el original llegan a su destino.

ELEMENTOS DE UNA RED
Una red de computadoras consta tanto de hardware como de
software. En el hardware se incluyen: estaciones de trabajo, servidores,
tarjeta de interfaz de red, cableado y equipo de conectividad. En el software
se encuentra el sistema operativo de red 




Estaciones de trabajo

las computadoras se convierten en estaciones de trabajo en
red, con acceso a la información y recursos contenidos en el servidor de
archivos de la misma. Una estación de trabajo no comparte sus propios recursos
con otras computadoras. Esta puede ser desde una PC XT hasta una Pentium,
equipada según las necesidades del usuario.
Servidores
Son aquellas computadoras capaces de compartir sus recursos
con otras. Los recursos compartidos pueden incluir impresoras, unidades de
disco, CD-ROM, directorios en disco duro e incluso archivos individuales. Los
tipos de servidores obtienen el nombre dependiendo del recurso que comparten.
Algunos de ellos son: servidor de discos, servidor de archivos, servidor de
archivos distribuido, servidores de archivos dedicados y no dedicados, servidor
de terminales, servidor de impresoras, servidor de discos compactos, servidor web
y servidor de correo. 
Tarjeta de Interfaz de Red
Para comunicarse con el resto de la red, cada computadora
debe tener instalada una tarjeta de interfaz de red (Network Interface Card,
NIC). Se les llama también adaptadores de red o sólo tarjetas de red. En la
mayoría de los casos, la tarjeta se adapta en la ranura de expansión de la
computadora, aunque algunas son unidades externas que se conectan a ésta a
través de un puerto serial o paralelo. Las tarjetas internas casi siempre se
utilizan para las PC's, PS/2 y estaciones de trabajo como las SUN's. Las
tarjetas de interfaz también pueden utilizarse en minicomputadoras y mainframes.
CABLEADO

La LAN debe tener un sistema de cableado que conecte las
estaciones de trabajo individuales con los servidores de archivos y otros
periféricos. Si sólo hubiera un tipo de cableado disponible, la decisión sería
sencilla. Lo cierto es que hay muchos tipos de cableado, cada uno con sus
propios defensores y como existe una gran variedad en cuanto al costo y
capacidad, la selección no debe ser un asunto trivial.
Cable de par trenzado: Es con mucho, el tipo menos
caro y más común de medio de red.
Cable coaxial: Es tan fácil de instalar y mantener
como el cable de par trenzado, y es el medio que se prefiere para las LAN grandes.
Cable de fibra óptica: Tiene mayor velocidad de
transmisión que los anteriores, es inmune a la interferencia de frecuencias de
radio y capaz de enviar señales a distancias considerables sin perder su
fuerza. Tiene un costo mayor.
Hubs o concentradores: Son un punto central de
conexión para nodos de red que están dispuestos de acuerdo a una topología
física de estrella.
Repetidores: Un repetidor es un dispositivo que
permite extender la longitud de la red; amplifica y retransmite la señal de
red.
Puentes: Un puente es un dispositivo que conecta dos
LAN separadas para crear lo que aparenta ser una sola LAN.
Ruteadores: Los ruteadores son similares a los
puentes, sólo que operan a un nivel diferente. Requieren por lo general que
cada red tenga el mismo sistema operativo de red, para poder conectar redes
basadas en topologías lógicas completamente diferentes como Ethernet y Token
Ring.
Compuertas: Una compuerta permite que los nodos de
una red se comuniquen con tipos diferentes de red o con otros dispositivos.
Podr´a tenerse, por ejemplo, una LAN que consista en computadoras compatibles
con IBM y otra con Macintosh.
EQUIPO DE CONECTIVIDAD
Por lo general, para redes pequeñas, la longitud del cable
no es limitante para su desempeño; pero si la red crece, tal vez llegue a
necesitarse una mayor extensión de la longitud de cable o exceder la cantidad
de nodos especificada. Existen varios dispositivos que extienden la longitud de
la red, donde cada uno tiene un propósito específico. Sin embargo, muchos
dispositivos incorporan las características de otro tipo de dispositivo para
aumentar la flexibilidad y el valor. 
Sistema operativo de red

Después de cumplir todos los requerimientos de hardware para
instalar una LAN, se necesita instalar un sistema operativo de red (Network
Operating System, NOS), que administre y coordine todas las operaciones de
dicha red. Los sistemas operativos de red tienen una gran variedad de formas y
tamaños, debido a que cada organización que los emplea tiene diferentes
necesidades 
Los servicios que el NOS realiza son:
Soporte para archivos: Esto es, crear, compartir,
almacenar y recuperar archivos, actividades esenciales en que el NOS se
especializa proporcionando un método rápido y seguro.
Comunicaciones: Se refiere a todo lo que se envía a
través del cable. La comunicación se realiza cuando por ejemplo, alguien entra
a la red, copia un archivo, envía correo electrónico, o imprime.
Servicios para el soporte de equipo: Aquí se incluyen
todos los servicios especiales como impresiones, respaldos en cinta, detección
de virus en la red, etc.
COMPONENES DE UNA RED

Servidor: este ejecuta el sistema
operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.
Estaciones de Trabajo: Cuando una
computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la
ultima y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones
de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix,
OS/2 o estaciones de trabajos sin discos.
Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda
computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red
que soporte un esquema de red especifico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring.
El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta.
Sistema de Cableado: El sistema de la red
esta constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y
las estaciones de trabajo.
Recursos y Periféricos Compartidos: Entre
los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados
al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y
el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.
REDES INALAMBRICAS

es un término que se utiliza en informática para
designar la conexión de nodos sin necesidad de una conexión física
(cables), ésta se da por medio de ondas electromagneticas. La transmisión
y la recepción se realizan a través de puertos
CATEGORIAS:
*Larga distancia: estas son utilizadas para distancias
grandes como puede ser otra ciudad u otro país.
*Corta distancia: son utilizadas para un mismo
edificio o en varios edificios cercanos no muy retirados.
Wireless Personal Area Network
 WPAN 
En este tipo de red de cobertura personal, existen
tecnologías basadas en HomeRF(estándar para conectar todos los teléfonos
móviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central); Bluetooth (protocolo que sigue la especificación IEEE
802.15.1);ZigBee (basado en la especificación IEEE 802.15.4 y utilizado en
aplicaciones como ladomótica, que requieren comunicaciones seguras con tasas
bajas de transmisión de datos y maximización de la vida útil de sus baterías,
bajo consumo); RFID(sistema remoto de almacenamiento y recuperación de
datos con el propósito de transmitir la identidad de un objeto (similar a un
número de serie único) mediante ondas de radio
Wireless Local Area Network
 WLAN 
En las redes de área local podemos encontrar tecnologías
inalámbricas basadas en HiperLAN (del inglés, High Performance
Radio LAN), un estándar del grupo ETSI, o tecnologías basadas
en Wi-Fi, que siguen el estándar IEEE 802.11 con diferentes variantes.
Wireless Metropolitan Area Network
Red de área metropolitana 
Para redes de área metropolitana se encuentran tecnologías
basadas en WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access,
es decir, Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas), un estándar de
comunicación inalámbrica basado en la norma IEEE 802.16. WiMAX es un protocolo
parecido a Wi-Fi, pero con más cobertura y ancho de banda. También podemos
encontrar otros sistemas de comunicación como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service).
Wireless Wide Area Network
WAN 
En estas redes encontramos tecnologías como UMTS (Universal
Mobile Telecommunications System), utilizada con los teléfonos móviles de
tercera generación (3G) y sucesora de la tecnología GSM(para
móviles 2G), o también la tecnología digital para móviles GPRS(General
Packet Radio Service).