Protocolos de Red

Protocolos de Redes

Existen diversos protocolos, estándares y modelos que determinan el funcionamiento general de las redes. Destacan el modelo OSI y el TCP/IP. Cada modelo estructura el funcionamiento de una red de manera distinta.

MODELO OSI (Open Systems Interconnection)

Fue creado por la ISO y se encarga de la conexión entre sistemas abiertos. Los principios en los que basó su creación eran: una mayor definición de las funciones de cada capa, evitar agrupar funciones diferentes en la misma capa y una mayor simplificación en el funcionamiento del modelo en general.

Este modelo divide las funciones de red en siete capas diferenciadas:

1.  Aplicación: Constituido por programas como correo electrónico o transferencia de archivos.
2. Presentación: Normaliza la forma y estructura en que se muestran los datos.
3. Sesión: Garantiza la estabilidad y continuidad del canal de comunicación.
4. Transporte: Proporciona fiabilidad a las transmisiones de extremo a extremo.
5. Red: Gestiona el establecimiento de una ruta para que los datos lleguen a su destino.
6. Enlace: Establece el tamaño de los paquetes de datos que se van a transmitir.
7. Físico: Relacionado con la transmisión de las señales eléctricas y las conexiones de la red.

MODELO TCP/IP.

Este modelo es el implantado actualmente a nivel mundial: fue utilizado primeramente en ARPANET y es utilizado actualmente a nivel global en Internet y redes locales. Su nombre deriva de la unión del los nombres de los dos principales protocolos que lo conforman: TCP en la capa de transporte e IP en la capa de red. Se compone de cuatro capas:

#	Capa	Unidad de intercambio
4.	Aplicación	no definido
3.	Transporte	Paquete
2.	Red / Interred	no definido (Datagrama)
1.	Enlace / nodo a red	??

Otros estándares

Existen otros estándares, más concretos, que definen el modo de funcionamiento de diversas tecnologías de transmisión de datos:

Esta lista muestra algunos ejemplos, no es completa.

Tecnología	Estándar	Año de primera publicación	Otros detalles
Ethernet	IEEE 802.3	1983	-
Token Ring	IEEE 802.5	1970s	-
WLAN	IEEE 802.11	1997	-
Bluetooth	IEEE 802.15	2002	-
FDDI	ISO 9314-x	1987	Reúne un conjunto de estándares.
PPP	RFC 1661	1994

Tipos de Redes Segun su Alcance

Tipos de Redes

Según su tamaño y alcance las mas distinguidas son tres tipos de redes: LAN, MAN y WAN.

Las redes de área local (LAN): Habitualmente son de uso privado. se utilizan en pequeñas organizaciones, como empresas o centros de enseñanza. Cada ordenador puede comunicarse con el resto de ordenadores de la red. se alcanzan altas velocidades de transmisión con un numero reducido de errores. Las redes LAN admiten diferentes topologías o formas de conectar los equipos: topología lineal o en bus, topología en anillo y topología en estrella .

Las redes de área metropolitana (MAN): Abarcan zonas no muy alejadas; por ejemplo, pueden conectar los centros de enseñanza de una misma población. Conectan distintos tramos de redes LAN. Usan lineas de alta velocidad, normalmente de fibra óptica, que adminten muchos datos.

Las redes de gran alcance (WAN): Conectan ciudades, países o continentes, así que suelen ser de uso compartido. las velocidades de transmisión son mas bajas que en las redes LAN y MAN. Suelen usar radioenlaces, tanto terrestres como vía satélite y cables submarinos.

RED GUM
La que se usa en Internet, gran cobertura (mundial).

Ilustraciones de las Redes Mas Comunes Segun Su Alcance

 

Tipos de Redes Segun Tipo de Conexion

Tipos de Redes Segun Tipo de Conexion

Medios Guiados

El Cable Coaxial: posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo y uno exterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes; los cuales están separados por un material dieléctrico que, en realidad, transporta la señal de información.

Cable coaxial:

• Está compuesto de un hilo conductor central recubierto de plástico, una malla metálica y un blindaje externo.
  
• Se conecta a través de terminales BNC.
• Se utiliza en redes con pocos equipos.
  
• Solo permite la topología en bus.

El cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes. Dependiento de la red se pueden utilizar, uno, dos, cuatro o más pares.

Cable de par trenzado:

• Está formado por ocho hilos de cobre protegidos por un blindaje de plástico.
  
• Se conecta a través de terminales
  RJ-45.

 

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

Medios No Guiados

• Red por radio es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de unión de las diversas estaciones de la red.
• Red por infrarrojos, permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de leds infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es escasa su utilización a gran escala. No disponen de gran alcacen y necesitan de visibilidad entre los dispositivos.
• Red por microondas, es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión. Los protocolos más frecuentes son: el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo); el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a; el IEEE 802.11n que permite velocidades de hasta 600 Mbps; etc.

Topolofias Fisicas de Red

Topologías Físicas de Red

La red en bus o lineal: consiste en un solo cable al cual se le conectan todas las estaciones de trabajo.

se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos.

En este sistema un sola computadora por vez puede mandar datos los cuales son escuchados por todas las computadoras que integran el bus, pero solo el receptor designado los utiliza.

Ventajas: Es la más barata. Apta para oficinas medianas y chicas.

Desventajas:

Si se tienen demasiadas computadoras conectadas a la vez, la eficiencia baja notablemente.

Es posible que dos computadoras intenten transmitir al mismo tiempo provocando lo que se denomina “colisión”, y por lo tanto se produce un reintento de transmisión.

Un corte en cualquier punto del cable interrumpe la red

Red en Anillo cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera.

Es un desarrollo de IBM que consiste en conectar cada estación con otra dos formando un anillo.

Los servidores pueden estar en cualquier lugar del anillo y la información es pasada en un único sentido de una a otra estación hasta que alcanza su destino.

Cada estación que recibe el TOKEN regenera la señal y la transmite a la siguiente.

Por ejemplo en esta topología, esta envía una señal por toda la red.

Si la terminal quiere transmitir pide el TOKEN y hasta que lo tiene puede transmitir.

Si no está la señal la pasa a la siguiente en el anillo y sigue circulando hasta que alguna pide permiso para transmitir.

Ventajas:

No existen colisiones, Pues cada paquete tienen una cabecera o TOKEN que identifica al destino.

Desventajas:

La caída de una estación interrumpe toda la red. Actualmente no hay conexiones físicas entre estaciones, sino que existen centrales de cableado o MAU que implementa la lógica de anillo sin que estén conectadas entre si evitando las caídas.

Es cara, llegando a costar una placa de red lo que una estación de trabajo

Red en Estrella las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.

 

En este esquema todas las estaciones están conectadas a un concentrador o HUB con cable por computadora.

Para futuras ampliaciones pueden colocarse otros HUBs en cascada dando lugar a la estrella jerárquica.

Por ejemplo en la estructura CLIENTE-SERVIDOR: el servidor está conectado al HUB activo, de este a los pasivos y finalmente a las estaciones de trabajo.

Ventajas:

La ausencia de colisiones en la transmisión y dialogo directo de cada estación con el servidor.

La caída de una estación no anula la red.

Desventajas:

Baja transmisión de datos.

Red en Arbol los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central, el árbol tiene su primer nodo en la raíz y se expande hacia fuera utilizando ramas, en donde se conectan las demás terminales.

Esta topología permite que la red se expanda y al mismo tiempo asegura que nada más existe una ruta de datos entre dos terminales cualesquiera.

Red en Malla cada nodo está conectado a todos los otros.

Red Mixta se da cualquier combinación de las anteriores.

Representacion de Todas Las Topologias Fisicas.

Tipos de Redes por Grado de Difusion

Por Grado de Difusión

Intranet es una red de ordenadores privados que utiliza tecnología Internet para compartir dentro de una organización parte de sus sistemas de información y sistemas operacionales.

El término intranet se utiliza en oposición a Internet, una red entre organizaciones, haciendo referencia por contra a una red comprendida en el ámbito de una organización.

 Beneficios de la intranet de los centros docentes

• Capacidad de compartir recursos (impresoras, escáner...) y posibilidad de conexión a Internet (acceso a la información de la red y a sus posibilidades comunicativas).
• Alojamiento de páginas web, tanto la del centro como de estudiantes o profesores, que pueden consultarse con los navegadores desde todos los ordenadores de la Intranet o desde cualquier ordenador externo que esté conectado a Internet.
• Servicios de almacenamiento de información. Espacios de disco virtual a los que se puede acceder para guardar y recuperar información desde los ordenadores del centro y también desde cualquier equipo externo conectado a Internet. Cada profesor y cada estudiante puede tener una agenda en el disco virtual.
• Servicio de correo electrónico, que puede incluir diversas funcionalidades (buzón de correo electrónico, servicio de webmail, servicio de mensajería instantánea...).
• Foros, canales bidireccionales de comunicación entre los miembros de la comunidad escolar, que permiten el intercambio de opiniones, experiencias... Algunos de estos foros pueden estar permanentemente en funcionamiento, y otros pueden abrirse temporalmente a petición de algún profesor, grupo de alumnos... Por ejemplo, tablones de anuncios y servicios de chat y videoconferencia.
• Instrumentos diversos que permiten, a las personas autorizadas a ello, la realización de diversos trabajos tales como gestiones de tutoría, plantillas que faciliten a profesores y alumnos la creación de fichas, test, periódicos; gestiones de secretaria y dirección; de biblioteca; y gestiones administrativas como petición de certificados, trámites de matrícula, notas de los estudiantes, profesores, etc.

Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial...

Internet (Red de Redes)

Red De Redes

Podemos definir a Internet como una "red de redes", es decir, una red que no sólo interconecta computadoras, sino que interconecta redes de computadoras entre sí.
Una red de computadoras es un conjunto de máquinas que se comunican a través de algún medio (cable coaxial, fibra óptica, radiofrecuencia, líneas telefónicas, etc.) con el objeto de compartir recursos.

De esta manera, Internet sirve de enlace entre redes más pequeñas y permite ampliar su cobertura al hacerlas parte de una "red global". Esta red global tiene la característica de que utiliza un lenguaje común que garantiza la intercomunicación de los diferentes participantes; este lenguaje común o protocolo (un protocolo es el lenguaje que utilizan las computadoras al compartir recursos) se conoce como TCP/IP.

Así pues, Internet es la "red de redes" que utiliza TCP/IP como su protocolo de comunicación.

Internet es un acrónimo de INTERconected NETworks (Redes interconectadas).



Mapa parcial de Internet basado en la información obtenida del sitio opte.org en 2005



WORLD WIDE WEB.

* World Wide Web permite acceder a toda la información y a todas las herramientas de Internet de un modo sencillo. Desde Web se puede establecer una conexión Telnet, se puede acceder a archivos vía FTP, se puede consultar un Gopher, el IRC, mandar un e-mail etc. Y todo esto con un sistema mucho mas rápido, cómodo y atractivo que lo que hemos visto hasta ahora: con el ratón.

* Los inconvenientes: es necesario tener un ordenador potente, un modem de gran velocidad, y un programa que permita visualizar gráficos (Windows, Macintosh). Hay, de todas formas, una posibilidad de acceder a la información ofrecida por Web sin este tipo de programas: Lynx.

* Lynx permite obtener la información aparecida en Web, aunque sin gráficos. Tan sólo en modo texto, se puede acceder a la información, pasarla al ordenador, incluso, aunque no se vean las imágenes, grabarlas para su posterior visualización. La posibilidad de utilizar Lynx no depende del usuario, sino del administrador del sistema (en el Alpha de la Complutense está instalado, de modo que la orden es simplemente lynx). De todas formas, hay una posibilidad: establecer una conexión Telnet con los creadores de Lynx:

connect  sunsite.unc.edu

login: lynx

Es un sitio bastante popular, así que puede ser muy lento. En ese caso, se puede probar con:

connect ukanaix.cc.ukans.edu

login:  www

* Los programas mas habituales para acceder a Web son Mosaic, Netscape y WebExplorer (llamados "browser", "hojeadores"). Mosaic, desarrollado por el Centro Nacional de Aplicaciones Informáticas de la Universidad de Illinois (National Center for Supercomputing Applications at the University of Illinois), consiguió un interface gráfico, con el sistema de "apuntar y pulsar" el ratón, y en menos de un año se convirtió en sinónimo de Web. Netscape y WebExplorer son posteriores, y añadieron elementos que facilitan su uso. El más empleado hoy día es el Netscape.

* La característica fundamental de Web es la posibilidad de ir de un sitio a otro, gracias al hipertexto, sin conocer la dirección. Si accedemos a la página de Yahoo, ésta nos ofrece un repertorio de temas, muy variados, y podemos entrar en la página de Disney sin saber la dirección.

Componentes De Una Red

Componentes de una Red

Una red de computadoras está conectada tanto por hardware como por software. El hardware incluye tanto las tarjetas de interfaz de red como los cables que las unen, y el software incluye los controladores (programas que se utilizan para administrar los dispositivos y el sistema operativo, el software de red que administra la red).

Los componentes son:

Servidor : éste 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 última 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 específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectará a la parte trasera de la tarjeta.

Sistema de Cableado: El sistema de la red está constituido por el cable utilizado para conectar entre sí 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.