Redes

Redes de Computadoras.

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos (computdoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten Información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, E-mail, chat, juegos,) etc.

Una red de comunicaciones es un conjunto de medios técnicos que permiten la comunicación a distancia entre equipos autónomos (no jerárquica -master/slave-). Normalmente se trata de transmitir datos, audio y video por ondas electromagnéticas a través de diversos medios de transmisión (aire, vacío, cable de cobre, Cable de fibra óptica, etc.).

Para simplificar la comunicación entre programas (aplicaciones) de distintos equipos, se definió el modelo OSI por la ISO, el cual especifica 7 distintas capas de abstracción. Con ello, cada capa desarrolla una función específica con un alcance definido.

Una red debe ser:

• Confiable. Estar disponible cuando se le requiera, poseer VELOCIDAD de respuesta adecuada.
• Confidencial. Proteger los DATOS sobre los usuarios de ladrones de información.
• Integra. En su manejo de información.

El termino TELEMATICA o TELEINFORMATICA conjunción de telecomunicaciones e informática se refiere a la disciplina que trata la comunicación entre equipos de computación distantes. El nombre Telemática se genera de la palabra telecomunicaciones, y la palabra Informática.

La Telemática cubre un campo científico y tecnológico de una considerable amplitud, englobando el estudio, diseño, gestión y aplicación de las redes y servicios de comunicaciones, para el transporte, almacenamiento y procesado de cualquier tipo de información (datos, voz, vídeo, etc.), incluyendo el análisis y diseño de tecnologías y sistemas de conmutación. Es por ésto que los sistemas telemáticos en su mayoría forman parte de sistemas informáticos, es decir, son subsistemas de los sistemas informáticos o sistemas de información. La telemática también incluye servicios como el e-learning, comercio electrónico, TV digital, etc.

POR QUE SURGEN LAS REDES

Las redes de datos surgieron como resultado de las aplicaciones informáticas creadas para las empresas.

Las empresas necesitaban una solución que resolviera con éxito las tres preguntas siguientes:

        -cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y de otros recursos

-cómo comunicarse con eficiencia

-cómo configurar y administrar una red

Las empresas se dieron cuenta de que podrían ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad.

A mediados de la década del 80, comenzaron a presentarse los primeros problemas. Muchas de las tecnologías de red que habían emergido se habían creado con implementaciones de hardware y software distintas

APLICACIÓN DE LAS REDES.

Usos importantes de redes de ordenadores:

• El acceso a programas remotos

• El acceso a bases de datos remotas

• Facilidades de comunicación de valor añadido

Una compañía que ha producido un modelo que simula la economía mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y corran el programa para ver como pueden afectar a sus negocios las diferentes proyecciones de inflación, de tasas de interés y de fluctuaciones de tipos de cambio. Con frecuencia se prefiere este planteamiento que vender los derechos del programa, en especial si el modelo se está ajustando constantemente ó necesita de una máquina muy grande para correrlo.

RAZONES PARA INSTALAR REDES

•Desde sus inicios una de las razones para instalar redes era compartir recursos, como discos, impresoras y trazadores. Ahora existen además otras razones: 

• Disponibilidad del software de redes.-El disponer de un software multiusuario de calidad que se ajuste a las necesidades de la empresa. Por ejemplo: Se puede diseñar un sistema de puntos de venta ligado a una red local concreta. El software de redes puede bajar los costos si se necesitan muchas copias del software.

• Trabajo en común.-Conectar un conjunto de computadoras personales formando una red que permita que un grupo o equipo de personas involucrados en proyectos similares puedan comunicarse fácilmente y compartir programas o archivos de un mismo proyecto.

• Actualización del software.-Si el software se almacena de forma centralizada en un servidor es mucho más fácil actualizarlo. En lugar de tener que actualizarlo individualmente en cada uno de los PC de los usuarios, pues el administrador tendrá que actualizar la única copia almacenada en el servidor.

•Copia de seguridad de los datos.-Las copias de seguridad son más simples, ya que los datos están centralizados.

• Ventajas en el control de los datos.- Como los datos se encuentran centralizados en el servidor, resulta mucho más fácil controlarlos y recuperarlos. Los usuarios pueden transferir sus archivos vía red antes que usar los disquetes.

• Uso compartido de las impresoras de calidad.- Algunos periféricos de calidad de alto costo pueden ser compartidos por los integrantes de la red. Entre estos: impresoras láser de alta calidad, etc.

•Correo electrónico y difusión de mensajes.-El correo electrónico permite que los usuarios se comuniquen más fácilmente entre sí. A cada usuario se le puede asignar un buzón de correo en el servidor. Los otros usuarios dejan sus mensajes en el buzón y el usuario los lee cuando los ve en la red. Se pueden convenir reuniones y establecer calendarios.

•Ampliación del uso con terminales tontos.- Una vez montada la red local, pasa a ser más barato el automatizar el trabajo de más empleados por medio del uso de terminales tontos a la red.

•Seguridad.- La seguridad de los datos puede conseguirse por medio de los servidores que posean métodos de control, tanto software como hardware. Los terminales tontos impiden que los usuarios puedan extraer copias de datos para llevárselos fuera del edificio.

COMPONENTES DE UNA RED

Tarjetas de interfaz de red (nic).

•Medio.

•Protocolos de comunicaciones.

•Sistema operativo de red.

•Aplicaciones capaces de funciona en red.

•Servidores.

•Estaciones de Trabajo (Host)

•NIC (Tarjeta de interfaz de red). Placa que proporciona capacidades de comunicación de red hacia y desde un Host.

•MEDIO. Diversos entornos físicos a través de los cuales pasan las señales de transmisión. Los medios de red comunes incluyen el cable de par trenzado, coaxial y de fibra óptica, y la atmósfera.

• SERVIDOR. Nodo o programa de software que suministra servicios a los clientes.

•HOST. Punto final de la conexión de red o una unión que es común para dos o más líneas de una red.

TELEMATICA

TIPOS DE REDES:

REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)

Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas  que se utilizan como sistemas  ofimáticos. Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial  al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN más difundida,  Ethernet,  utiliza un mecanismo conocido como CSMA/ CD .

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. IEEE ha publicado la especificación 802.6[IEEE 1994], diseñado expresamente para satisfacer las necesidades de las redes WAN. Las conexiones de línea de suscripción digital ,DLS( digital subscribe line) y los MODEM de cable son un ejemplo de esto. DSL utiliza generalmente conmutadores digitales sobre par trenzado a velocidades entre 0.25 y 6.0 Mbps; la utilización de este par trenzado para las conexiones limita la distancia al conmutador a 1.5 kilómetros . una conexión de MODEM  por cable utiliza una señalización análoga sobre el cable coaxil de televisión para conseguir velocidades de 1.5 Mbps con un alcance superior que DSL

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.

Las intercedes se construyen a partir de varias redes. Estas están interconectadas por computadoras dedicadas llamadas routers y computadores de propósito general llamadas gateways, y por un subsistema integrado de comunicaciones producidos por una capa de software que soporta el direccionamiento y la transmisión de datos a los computadores a través de la interred. Los resultados pueden contemplarse como una red virtual construida a partir de solapar una capa de interred sobre un medio de comunicación que consiste en varias redes, routers y gateways subyacentes.

TOPOLOGIAS DE REDES

Topología de red en la que todas las estaciones están conectadas a un único canal o segmento de comunicaciones por medio de unidades interfaz y derivadores. Las estaciones utilizan este canal para comunicarse con el resto.

La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos.
Los dos extremos del cable deben tener terminaciones o Terminador que establece el cierre del circuito de la conexión en la red.

Ventajas

· Facilidad de añadir estaciones de trabajo.
· Manejo de grandes anchos de banda.+
· Sistema de simple manejo.
· Requiere menos cable que una topología estrella.

Desventajas

· Cuando el número de equipos es muy grande el tiempo de respuesta es más lento.
· Las distorsiones afectan a toda la red.
· Como hay un solo canal, si este falla, falla toda la red.

Topología de Estrella

En esta topología todos los cables de todas las computadoras son conectados a un dispositivo central llamado hub. Los datos de una computadora son transmitidos por el hub al resto de las computadoras en red.

Esta red crea una mayor facilidad de supervisión y control de información ya que para pasar los mensajes deben pasar por el hub o concentrador, el cual gestiona la redistribución de la información a los demás nodos.
Si el hub deja de funcionar, toda la red se para. Si una computadora se rompe el resto de la red sigue funcionando normalmente.

Ventajas

· Cada PC es independiente de los demás.
· Facilidad para detectar PCS que estén causando problema en la red.
· Control de tráfico centralizado.
· Si alguna de las computadoras falla el comportamiento de la red sigue sin problemas.

Desventajas

· Su funcionamiento depende del servidor central.
· Su crecimiento depende de la capacidad del servidor central.
· Requiere más cable que la topología de bus.

Topología en Anillo

Este tipo de Topología de Red conecta estaciones formando un anillo, en donde cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación posee un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación del anillo.
En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evita perdida de información debido a colisiones.
Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino informático para decir que esta en mal funcionamiento o no funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se pierde

Ventaja

· La principal ventaja de la red de anillo es que se trata de una arquitectura muy sólida, que pocas veces entra en conflictos con usuarios.
· Si se poseen pocas estaciones se puede obtener un rendimiento óptimo.
· El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras.

Desventajas

· La falla de una computadora altera el funcionamiento de toda lea red.
· Las distorsiones afectan a toda la red.
· Si se posee gran cantidad de estaciones el rendimiento decaerá.

Topología de Malla

La Red en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a uno o más de los otros nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.

Las redes en malla son aquellas en las cuales todos los nodos están conectados de forma que no existe una preeminencia de un nodo sobre otros, en cuanto a la concentración del tráfico de comunicaciones.

Estas redes permiten en caso de una iteración entre dos nodos o equipos terminales de red, mantener el enlace usando otro camino con lo cual aumenta significativamente la disponibilidad de los enlaces.

Ventajas

· Caminos alternativos para la transmisión de datos y en consecuencia aumento de la confiabilidad de la red.
· Como cada estación esta unida a todas las demás existe independencia respecto de la anterior.
· Privacidad o la Seguridad. Cuando un mensaje viaja a través de una línea dedicada, solamente lo ve el receptor adecuado.

Desventajas

· Poco económica debido a la abundancia de cableado.
· Baja eficiencia de las conexiones o enlaces, debido a la existencia de enlaces redundantes.

Red en árbol

La topología en árbol es una variante de la de estrella. Como en la estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red.

Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central.

La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central. Por este motivo se la demonina topología del tipo árbol.

Posee un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos

Ventajas

· Cableado punto a punto para segmentos individuales.
· Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.
Desventajas
· Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.
· Es más difícil su configuración.

		Rango	Ancho de Banda	Latencia (ms)
	LAN WAN MAN LAN inalámbrica WAN inálambrica Internet	1-2 km. Mundial 2-50 km 0,15-1,5 km mundia mundial	10-1.000 0.010-600 1-150 2-11 0.010-2 0.010-2	1-10 100-500 10 5-20 100-500 100-500