Redes

Concepto 

  Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos informáticos conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos para compartir información y recursos. Este término también engloba aquellos medios técnicos que permiten compartir la información.

Origen y componentes

El Departamento de Defensa de los Estados Unidos mediante DARPA (Deffiense Advanced Research Projects Agency) inició a finales de los años sesenta un proyecto experimental que permitiera comunicar ordenadores entre sí, utilizando diversos tipos de tecnologías
de transmisión y que fuera altamente flexible y dinámico. El objetivo era conseguir un sistema informático geográficamente distribuido que pudiera seguir funcionando en el caso de la destrucción parcial que provocaría un ataque nuclear.


En 1969 se creó la red ARPANET, que fue creciendo hasta conectar unos 100 ordenadores a principios de los años ochenta. En 1982 ARPANET adoptó oficialmente la familia de protocolos de co-municaciones TCP/IP.
Surgieron otras redes que también utilizaban los protocolos TCP/IP para la comunicación entre sus equipos, como CSNET (Computer Science Network) y MILNET (Departamento de Defensa de Estados Unidos). La unión de ARPANET, MILNET y CSNET en l983 se considera como el momento de creación de Internet.


En 1986 la National Science Foundation de los Estados Unidos decidió crear una red propia, NS Fnet, que permitió un gran aumento de las conexiones a la red, sobre todo por parte de universidades y centros de investigación, al no tener los impedimentos legales y burocráticos de ARPANET para el acceso generalizado a la red. En 1995 se calcula que hay unos 3.000.000 de ordenadores conectados a Internet.

Componentes de una red

Una red está formada por los ordenadores, los elementos de conexión y el software necesario.

1-Ordenadores: pueden desarrollar dos funciones distintas: Servidores o Estaciones de Trabajo.

2-Elementos de conexión: tarjetas de red en los ordenadores y cables que los unen.

3-Software: Sistemas Operativos y protocolos de comunicaciones.


Tipos de Redes

Por su Tamaño:

  • Si se conectan todos ordenadores dentro de un mismo edificio, se denomina LAN (Red de Área Local)
  • Si se encuentran en edificios diferentes distribuidos dentro de la misma universidad, se denomina CAN (Campus Área Network)
  • Si se encuentran en edificios diferentes distribuidos en distancias no superiores al ámbito urbano, MAN (Metropolitan Area Network)
  • Si están instaladas en edificios diferentes de la misma o distinta localidad, provincia o país, WAN (Wide Area Network)

Por la forma de conexión

  • Redes sin tarjetas. Utilizan enlaces a través de los puertos serie o paralelo para transferir archivos o compartir periféricos.
  • Redes punto a punto. Un circuito punto a punto es un conjunto de medios que hace posible la comunicación entre dos ordenadores determinados de forma permanente.
  • Redes entre iguales. Todos los ordenadores conectados pueden compartir información con los demás.
  • Redes basadas en servidores centrales utilizando el método básico cliente-servidor.

Ventajas de las Redes

-Posibilidad de compartir periféricos costosos como son: impresoras láser, scanner, fax, etc.

-Posibilidad de compartir grandes cantidades de información a través de distintos programas, bases de datos, etc., de manera que sea más fácil su uso y actualización.

-Reduce, e incluso, elimina la duplicidad de trabajos.

-Permite utilizar el correo electrónico para enviar o recibir mensajes de diferentes usuarios de la misma red e incluso, de redes diferentes.

-Reemplaza o complementa miniordenadores de forma eficiente y con un coste bastante más reducido.

-Establece enlaces con mainframes. De esta forma, un ordenador de gran potencia actúa como servidor haciendo que los recursos disponibles estén accesibles para cada uno de los ordenadores personales conectados.

-Permite mejorar la seguridad y control de la información que se utiliza permitiendo la entrada de determinados usuarios accediendo únicamente a cierta información o impidiendo la modificación de diversos datos.

Arquitectura Cliente/Servidor

Se entiende por transmisión de los datos al proceso de transporte de la información codificada de un punto a otro. El proceso de transmisión se divide en tres funciones:

-Funciones de edición. Dan el formato adecuado a los datos y se encargan de controlar errores.

-Funciones de conversión. Se encargan de convertir los datos al formato adecuado.

-Funciones de control. Se ocupan del control de la red y del envío y recepción de los mensajes.

Todas estas funciones se implementan por medio de protocolos.

Transmisión de los datos

Conforme los usuarios necesitaron acceder a más cantidad de información y de manera más rápida, se necesitó la utilización de un nuevo tipo de ordenador: el Servidor.


Un Servidor permite compartir sus recursos con otros ordenadores que están conectados a él. Los servidores pueden ser de varios tipos:

-Servidor de archivos. Mantiene los archivos en subdirectorios privados y compartidos para los usuarios de la red.

-Servidor de impresión. Tiene conectadas una o más impresoras que comparte con los usuarios.

-Servidor de comunicaciones. Permite enlazar diferentes redes locales o una red local con grandes ordenadores o miniordenadores.

-Servidor de correo electrónico. Proporciona servidios de correo electrónico para la red.

-Servidor web. Proporciona un lugar para guardar y administrar los documentos HTML que pueden ser accedidos por los usuarios de la red a través de los navegadores.

-Servidor FTP. Se utiliza para guardar los archivos que pueden ser descargados por los usuarios de la red.

-Servidor proxy. Se utiliza para monitorizar y controlar el acceso entre las redes. Cambia la dirección IP de los paquetes de los usuarios para ocultar los datos de la red interna a internet y cuando recibe contestación externa, la devuelve al usuario que la ha solicitado. Su uso reduce la amenaza de piratas que visualicen el tráfico de la red para conseguir información sobre los ordenadores de la red interna.

El resto de los ordenadores de la red se denominan estaciones de trabajo o Clientes, y desde ellos se facilita a los usuarios el acceso a los servidores y periféricos de la red. Cada estación de trabajo o Cliente tiene una tarjeta de red y está físicamente conectada por medio de cables con el Servidor.


Medios de Transmisión

Los medios de transmisión se clasifican en guiados y no guiados. Los primeros utilizan un medio sólido (un cable) para la transmisión de los datos, mientras que los no guiados utilizan el aire para ello: son los medios inalámbricos.

Los cables (medios guiados) transmiten impulsos eléctricos o lumínicos. Los bits se transforman en la tarjeta de red y se convierten en señales eléctricas o lumínicas específicas que están determinadas por el protocolo que implemente esa red.

La velocidad de transmisión, el alcance y la calidad (ausencia de ruidos e interferencias) son los elementos que caracterizan este tipo de medio.

Medios guiados

Los medios de transmisión se clasifican en guiados (cables) y no guiados (inalámbricos).

Los cables (medios guiados) transmiten impulsos eléctricos o lumínicos. Los bits se transforman en la tarjeta de red y se convierten en señales eléctricas o lumínicas específicas que están determinadas por el protocolo que implemente esa red.

La velocidad de transmisión, el alcance y la calidad (ausencia de ruidos e interferencias) son los elementos que caracterizan este tipo de medio.

Podemos considerar 3 tipos de medios guiados:

-Par Trenzado

-Cable Coaxial

-Fibra Óptica

Cable de par trenzado

Consiste en pares de hilos trenzados y recubiertos de una capa aislante externa. Es de fácil instalación y ofrece cierta protección contra las interferencias externas. Los conectores que se utilizan son los denominados RJ45.

En función de sus características se pueden clasificar en 4 categorías:

  • Cable Coaxial Grueso (10Base5). Tiene un grosor de 0,5 pulgadas, lleva un conector tipo N, alcanza una velocidad de transmisión de 10 Mbps y una longitud máxima de 500 metros de segmento de red. También se denomina Thick Ethernet.
  • Cable Coaxial Delgado (10Base2). Tiene un grosor de 0,25 pulgadas, lleva un conector tipo BNC, alcanza una velocidad de transmisión de 10 Mbps y una longitud máxima de 200 metros de segmento de red. También se denomina Thin Ethernet.

Cable de Fibra Óptica

Está formado por un cable compuesto por fibras de vidrio (o plástico). Cada filamento tiene un núcleo central de fibra de vidrio con un alto índice de refacción que está rodeado de una capa de material similar pero con un índice de refracción menor. De esa manera aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre filamentos contiguos a la vez que protege al núcleo. Todo el conjunto está protegido por otras capas aislantes y absorventes de luz.

Está formado por 3 componentes:

  • Transmisor de energía óptica. Lleva un modulador para transformar la señal electrónica entrante a la frecuencia aceptada por la fuente luminosa, la cual convierte la señal electrónica (electrones) en una señal óptica (fotones) que se emite a través de la fibra óptica.
  • Fibra Óptica. Su componente es el silicio y se conecta a la fuente luminosa y al detector de energía óptica.
  • Detector de energía óptica. Normalmente es un fotodiodo que convierte la señal óptica recibida en electrones (es necesario también un amplificador para regenerar la señal).

Puede alcanzar velocidades muy altas a grandes distancias sin necesidad de usar repetidores.

Medios no guiados

Los medios no guiados se basan en la propagación de ondas electromagnéticas por el espacio. Se pueden dar las siguientes:

  • Ondas de Radio. Son ondas electromagnéticas cuya longitud de onda es superior a 30cm. Son capaces de recorrer grandes distancias y de atravesar materiales sólidos. Son ondas multidireccionales. Su mayor problema son las interferencias entre usuarios. Estas ondas son las que emplean las redes Wi-Fi, Home RF o Bluetooth.
  • Microondas. Se basan en la transmisión de ondas electromagnéticas cuya longitud de onda varía entre 30cm. y un milímitro. Estas ondas viajan en línea recta, por lo que emisor y receptor deben estar alineados cuidadosamente. Tienen dificultades para atravesar objetos. Debido a la propia curvatura de la tierra, la distancia entre dos repetidores no debe exceder los 80km. de distancia. Es una forma económica de comunicar dos zonas geográficas mediante dos torres suficientemente altas para que sus extremos sean visibles.
  • Infrarrojos. Son ondas electromagnéticas (longitud de onda entre 1 milímetro y 750 nanómetros) direccionales incapaces de atravesar objetos que están indicadas para transmisiones de corta distancia. Las tarjetas de red inalámbricas utilizadas en algunas redes locales emplean esta tecnología: resultan muy cómodas para ordenadores portátiles.Sin embargo las velocidades de transmisión son bajas.
  • Ondas de Luz. Las ondas láser son unidireccionales. Se pueden utilizar para comunicar dos edificios próximos instalando en cada uno de ellos un emisor láser y un fotodetector. 

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