jueves, 30 de agosto de 2007

REDES DE DATOS


Redes de datos


1 Las redes son junto de computadores, equipos de comunicaciones y otros dispositivos que se pueden comunicar entre si, a través de un medio particular.

2 Ventajas de las redes

Permiten compartir periféricos costosos como, impresoras láser, modems, platters.etc.
Facilitan compartir grandes cantidades de información a través de distintos programas, bases de datos, etc. Para hacer más fácil su uso y actualizacion.
Reducen e incluso eliminan, la duplicación del trabajo.
Permiten utilizar el correo electrónico para enviar o recibir mensajes de diferentes usuarios de la misma o de diferentes redes.
Reemplazan o complementan a las microcomputadoras eficientemente y a un costo bastante reducido.
Establecen enlaces con mainframes, lo que permite que una computadora de gran potencia actué como servidor, haciendo que los recursos disponibles estén accesibles para cada una de las computadoras personales conectadas.
Mejoran la seguridad y el control de la información que se utiliza, admitienmdo la entrada de determinados usuarios, acensando únicamente a cierta información o impidiendo la modificación de diversos datos.

3 objetivos de las redes


El objetivo principal de una red es interconectar diferentes sistemas de cómputo, y en general, distintos equipos terminales de datos (ETD) para que compartan recursos, intercambien datos y se apoyen mutuamente.
Proporcionar alta confiabilidad en la preservación y fidelidad de la información que transportan, así como el funcionamiento de la red.
Conseguir máxima economía. Los ordenadores pequeños tienen una mejor relación costo/rendimiento que las maquinas grandes; estas son 10 veces mas rápidas que el mas veloz de las microprocesadores, pero su costo es mil veces mayor.

4 Antecedentes
Años 60’s
Informática centralizada
Características
Procesos por Lotes: es un método útil para convertir automáticamente un grupo de archivos gráficos. A continuación se indican las opciones que ofrece:
Convertir una selección de archivos en otro formato.
Convertir una selección de archivos al mismo formato con distintas configuraciones de optimización.
Escalar archivos exportados.
Buscar y reemplazar texto, colores, direcciones URL, fuentes y colores que no son Web216.
Cambiar el nombre a grupos de archivos mediante una combinación de las opciones: agregar un prefijo, agregar un sufijo, sustituir una subcadena y sustituir espacios.
Ejecutar comandos sobre un grupo de archivos.

Tarjetas perforadas: es una cartulina con unas determinadas posiciones que pueden o no estar perforadas, lo que supone un código binario
Procesos lentos:
Terminales : No realizaban procesos locales, sino que transmitían informaciones capturadas a partir del teclado, y que daban a conocer los resultados que provenían del proceso realizado por la Unidad Central . = No inteligentes
Tecnología Costosa

Antecedentes
Años 70’s
Descentralizar los procesos
Microinformática
Equipos mas ligeros, modulares
Se mejora la velocidad de accesos a datos y el tiempo de procesamiento
Aparecen nuevas aplicaciones
Disminución de los costos
Todavía utilizaban el mismo esquema de trabajo

Informática Centralizada
Servidor
Central
Terminales “no inteligentes”

Antecedentes
Años 80’s
Circuitos integrados (chips)
microprocesadores
Memoria RAM ROM
Nueva Generación de Aplicaciones

Terminales “no inteligentes”
Servidor
central
PCS
Años 80’s

Redes Locales
1983 Primera Generación
Objetivo principal: Compartir entre varios usuarios los recursos periféricos comunes (impresoras, unidades de almacenamiento, etc.)
Conexión de microordenadores que hasta ahora eran explotados individualmente

Redes de datos
SEGUNDA GENERACIÓN (85-87)
Aplicaciones y archivos
El servidor guarda los datos
Las estaciones tienen las aplicaciones sin control y comunicaciones simples para aplicaciones no críticas
TERCERA GENERACIÓN (89…)
Acceso a periféricos, datos y aplicaciones controlado
Aparece el concepto cliente / servidor
5 Elementos de una Red Local
Estación: son los ordenadores que aprovechan o tiene a su disposición los recursos que ofrece la red, así como los servicios que proporcionan los servidores a los cuales pueden acceder
Cpu o unidad central de procesos es el componente que interpreta las instrucciones y procesa los datos contenidos en los programas de la computadora
Teclado: es un periférico, puede ser físico o virtual utilizado para la introducción de ordenes y datos
Ratón: periférico de uso manual que se refleja normalmente a través un puntero o flecha en el monitor
Monitor: o pantalla es dispositivo de salida que, mediante de un interfaz muestra los resultados del procesamiento de una computadora
Servidor: son ordenadores que comparten sus recursos hardware y software con los demás equipos de la red
Administrador de la red local
Gestor de Red (sistema Operativo de red)
Función básica
Permitir que varias estaciones compartan recursos

Elementos de una Red Local
El Medio
Soporte físico de las comunicaciones entre los servidos y las estaciones
Función: Conecta el conjunto de los elementos de la red, y permite que transiten entre ella a gran velocidad, los datos
Tarjeta adaptadora de red
6.2.1.Redes LAN, MAN y WAN

Según la cobertura las redes de computo se clasifican en redes de area local(LAN) de raea metroplitana (MAN) y de area amplia(WAN). Las redes de area local se utilizan para interconectar computadoras que se encuentren en un mismo edificio o campo, es decir un area local de hasta 3 o 4 kilometrosque alberga varios edificios .

Una red de area metroplitana se forma por la interconexion de varias redes LAN que se encuentran a mayores distancias que las incluidas en un edificio o campo, peor que no sobrepasan el ambito urbano. Se utilizan para conetar computadores que es encuentran en diferentes campos que pueden pertenecer a la misma coorporacion o empresas diferentes que comparten determinada informacion. La implementacion de redes MAN require de dispositivos de interconexion, como los puentes, enrutadores o compuertas .la man es una red que no va mas alla de los 50 kilometros de diametro, y responde claramente a la ncesidad de un sistema de comunicaciones de tamaño intermedio con beneficios que superan a los que pueden ofrecer las redes LAN o WAN .
Se trata de una red de alta velocidad que se extinede mas alla de la cobertura de una LAN, perosin restricciones a los metodos nornales de la WAN.

Una wan es una red que conecta una o mas LAN entre ciudades distintas del mismo pais. La red permite la conexión de varias lan pertenecientes a de diferentes paises se conocen como red de area global (GAN) .


Redes de toplogia lineal ( o en linea). En esta toplogia todas las estaciones de trabajo se conectan a una estacion a un canal de comunicaciones unico(bus). Toda imformacion fluye por el canal y cada estacion recibe solo la informacion que va dirigida a ella.

Redes con topología de estrella: esta consiste en conectar todas las estaciones a una estación central. Todas las comunicaciones de las estaciones se hacen a través del ordenador central, que se encarga de controlar la prioridad y procedencia de los mensajes y de su distribución.
El ordenador central es normalmente el servidor de la red, si bien puede ser un dispositivo especial de conexión o un concentrador (hub) .

Redes con topología de anillo: en esta todas las estaciones están conectadas entre si formando un anillo, de modo que cada estación Tiene conexiona directa con otras dos . los datos los datos viajan por el anillo de estación en estación en una sola dirección, de manera que todos los mensajes pasan por todas las estaciones hasta llegar a la estación de destino en donde se queden. cada estación recibe solo la información dirigida a ella y retransmite al nodo siguiente la que tiene la otra dirección .

6.1.1 Clasificación de las redes según la tecnología de transmisión: - Redes de Broadcast. Aquellas redes en las que la transmisión de datos se realiza por un sólo canal de comunicación, compartido entonces por todas las máquinas de la red. Cualquier paquete de datos enviado por cualquier máquina es recibido por todas las de la red..
La topología de broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, sino que cada maquina accede a la red para transmitir datos en el momento en que lo necesita. Esta es la forma en que funciona Ethernet.En cambio, la transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un token eléctrico de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el token significa que puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token hacia el siguiente host y el proceso se vuelve a repetir.

6.1.1.2 redes dedicadas
También denominadas redes de uso exclusivo se caracterizan porque son instaladas o alquiladas por uno o varios usuarios para uso exclusivo, estando cerradas por tanto alas comunicaciones de otros usuarios ajenos.
Las principales son: la red de punto a punto y la red de multipunto

Red punto a punto (per to per networking)


Consiste en una conexión fija, reservada en exclusividad por 2 estacones. Ello tiene el inconveniente de un mayor costo, pero aporta diversas garantías como son mayor seguridad y fiabilidad, y altas velocidades de transmisión permitiendo comunicaciones sincrónicas o asincrónicas. Otra definición podría ser la siguiente: son Aquellas en las que existen muchas conexiones entre parejas individuales de máquinas. Para poder transmitir los paquetes desde una máquina a otra a veces es necesario que éstos pasen por máquinas intermedias, siendo obligado en tales casos un trazado de rutas mediante dispositivos rotures


8 un nodo de redcorresponde al punto de conexión de cada elemento de la red (estacion servidor) con el medio utilizado cada nodo tiene una dirección física única que caracteriza el nodo y que permite enviarles información

9 una trama de red es información que se encuentra empaquetada para que pueda circular satisfactoriamente por la red.

Estructura de una trama difundida por la red


Dirección de destino
Dirección de fuente
Información


10 Topología de redes


Topología se refiere a la configuración de una red, es decir, a su forma de conectividad física. En otras palabras la topología es la forma geométrica en que están distribuidas las estaciones de trabajo, los dispositivos de comunicaciones y los cables de interconexión.

11 Podemos distinguir tres aspectos diferentes a la hora de considerar una topología:
1. La topología física, que es la disposición real de las maquinas, dispositivos de red y cableado (los medios) en la red. 2. La topología lógica, que es la forma en que las maquinas se comunican a través del medio físico. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast (Ethernet) y transmisión de tokens (Token Ring). 3. La topología matemática, mapas de nodos y enlaces, a menudo formando patrones.
Modelos de topología Las principales modelos de topología son:Topología de busLa topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos. Físicamente cada host esta conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados.
La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede representar una desventaja, ya que es común que se produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en varias partes. Es la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los extremos. Topología de anilloUna topología de anillo se compone de un solo anillo cerrado formado por nodos y enlaces, en el que cada nodo esta conectado solamente con los dos nodos adyacentes. .
Los dispositivos se conectan directamente entre si por medio de cables en lo que se denomina una cadena margarita. Para que la información pueda circular, cada estación debe transferir la información a la estación adyacente. Topología de anillo doble Una topología en anillo doble consta de dos anillos concéntricos, donde cada host de la red esta conectado a ambos anillos, aunque los dos anillos no están conectados directamente entre si. Es análoga a la topología de anillo, con la diferencia de que, para incrementar la confiabilidad y flexibilidad de la red, hay un segundo anillo redundante que conecta los mismos dispositivos. La topología de anillo doble actúa como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa solamente uno por vez. Topología en estrella La topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian todos los enlaces hacia los demás nodos. Por el nodo central, generalmente ocupado por un hub, pasa toda la información que circula por la red. .
La ventaja principal es que permite que todos los nodos se comuniquen entre si de manera conveniente. La desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la red se desconecta. Topología en estrella extendida La topología en estrella extendida es igual a la topología en estrella, con la diferencia de que cada nodo que se conecta con el nodo central también es el centro de otra estrella. Generalmente el nodo central este ocupado por un hub o un switch, y los nodos secundarios por hubs. La ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita la cantidad de dispositivos que se deben interconectar con cualquier nodo central. La topología en estrella extendida es sumamente jerárquica, y busca que la información se mantenga local. Esta es la forma de conexión utilizada actualmente por el sistema telefónico. Topología en árbol La topología en árbol es similar a la topología en estrella extendida, salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.
El enlace troncal es un cable con varias capas de ramificaciones, y el flujo de información es jerárquico. Conectado en el otro extremo al enlace troncal generalmente se encuentra un host servidor. Topología en malla completa En una topología de malla completa, cada nodo se enlaza directamente con los demás nodos. Las ventajas son que, como cada todo se conecta físicamente a los demás, creando una conexión redundante, si algún enlace deja de funcionar la información puede circular a través de cualquier cantidad de enlaces hasta llegar a destino. Además, esta topología permite que la información circule por varias rutas a través de la red.
La desventaja física principal es que solo funciona con una pequeña cantidad de nodos, ya que de lo contrario la cantidad de medios necesarios para los enlaces, y la cantidad de conexiones con los enlaces se torna abrumadora. Topología de red celular La topología celular esta compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo individual en el centro. La topología celular es un área geográfica dividida en regiones (celdas) para los fines de la tecnología inalámbrica. En esta tecnología no existen enlaces físicos; solo hay ondas electromagnéticas. La ventaja obvia de una topología celular (inalámbrica) es que no existe ningún medio tangible aparte de la atmósfera terrestre o el del vació del espacio exterior (y los satélites). Las desventajas son que las señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y violaciones de seguridad. Como norma, las topologías basadas en celdas se integran con otras topologías, ya sea que usen la atmósfera o los satélites. Topología irregular En este tipo de topología no existe un patrón obvio de enlaces y nodos. El cableado no sigue un modelo determinado; de los nodos salen cantidades variables de cables. Las redes que se encuentran en las primeras etapas de construcción, o se encuentran mal planificadas, a menudo se conectan de esta manera. Las topologías LAN mas comunes son:
Ethernet: topología de bus lógica y en estrella física o en estrella extendida. Token Ring: topología de anillo lógica y una topología física en estrella. FDDI: topología de anillo lógica y topología física de anillo doble.
http://mx.geocities.com/alfonsoaraujocardenas/topologias.html
12 redes según la tecnologia de transmision:
Este termino se refiere a la medio fisico (por lo generallineas de cobre) que se usan entre si para conectar las estaciones de trabjo de los usuarios y conectarlos con otros dispositivos o nodos de la red para conseguir el intercambio de la informacion de la red entre todos los elementos de la red .
En el mercado existen 2 tipos de medios alambricos para instalar redes de computo: el par trenzado y el cable coaxial .

El par trenzado

El par trenzado o el tipo de alambre telefónico es el mas utilizado. Esta constituido por dos conductores de cobre forrados con plástico, torcidos entre si y protegidos por una cubierta aislante también de plástico. La torsión sirve para disminuir la interferencia eléctrica provenientes de líneas cercanas y evitar la inducción de campos magnéticos .

Cable coaxial

El cable coaxial es una excelente elección si se desea
Cubrir grandes distancias y obtener confiabilidad en la transmisión sin necesidad de equipos sofisticados, a altas velocidades de transmisión .
Comparado con el par de hilos trenzados el cable coaxial posee las siguientes ventajas:
Gran ancho de banda
Menor radiación electromagnética
Menor diafonía
Mas difícil de interceptar

Pero también presenta las siguientes desventajas:
No tiene la adaptación de par trenzado
Es mas caro
Es mas pesado
Su instalación requiere mas tiempo

Medios óptimos:

La fibra óptica

La fibra óptica se una nueva tecnología de cable que se utiliza para la instalación de redes locales.
Existen 3 razones para usar de fibra óptica;
· Si las grandes distancias son un factor considerable en la implantación de una red local
· Si se necesita una alta capacidad y un gran ancho de banda
· Si el ambiente de trabajo es demasiado hostil en cuanto a ruido e interferencias

La fibra óptica posee las siguientes ventajas:
· Es delgada, ligera, fuerte y flexible
· Soporta jalones y esfuerzos considerables como cualquier otro cable
· Su ligereza le permite acomodarse en ductos muy congestionados que no admiten el diámetro y el peso del cable coaxial
· Suministran un ancho de bando extremadamente grande y tiene una perdida muy pequeña de señal, razón por la cual se emplee para distancias muy largas entre repetidores
· No las afectan las variaciones de de voltaje o corriente en líneas de potencia, la interferencia electromagnética o los químicos corrosivos dispersos en el aire
· Las fibras no son conductoras
· Se adapta por igual a los standars y velocidad de red

Aspectos negativos

· Su instalación es muy costosa
· Para la explotación adecuada de la misma se requiere capacitar al personal
· El empalme o la unión de 2 o mas fibras no es muy sencillo y menos su derivacion, aunque este ultimo aspecto podría ser visto como una ventaja por la seguridad que representa para la información
· Las fibras ópticas son unidireccionales y el costo de las tarjetas de red y demás equipos es mucho mayor que el de sus equivalentes eléctricos

14Protocolo: Es el conjunto de normas y reglas, organizadas y convenidas de mutuo acuerdo entre todos los participantes en una comunicación.
Los Protocolos de red: son un conjunto de reglas que especifican el formato de los mensajes y las acciones apropiadas en cada caso para transferir información entre computadores. De esta manera OSI (el cual es un protocolo) nace de la necesidad de uniformizar los elementos que participan en la solución del problema de comunicación entre equipos de cómputo de diferentes fabricantes.
Estos equipos presentan diferencias en:
Procesador Central.
Velocidad.
Memoria.
Dispositivos de Almacenamiento.
Interfaces para Comunicaciones.
Códigos de caracteres.
Sistemas Operativos.

Estas diferencias propician que el problema de comunicación entre computadoras no tenga una solución simple.
Dividiendo el problema general de la comunicación, en problemas específicos, facilitamos la obtención de una solución a dicho problema.
Esta estrategia establece dos importantes beneficios:
Mayor comprensión del problema.
La solución de cada problema específico puede ser optimizada individualmente. Este modelo persigue un objetivo claro y bien definido:
Formalizar los diferentes niveles de interacción para la conexión de computadoras habilitando así la comunicación del sistema de cómputo independientemente del:
Fabricante.
Arquitectura.
Localización.
Sistema Operativo.
Define la manera como las aplicaciones acceden a la red
Su misión es: hacer que la comunicación entre todos los ordenadores de una red que están usando ese protocolo sea compatible y regular algún aspecto de la misma. Estos protocolos son estandarizados por las asociaciones u organizaciones de estandarización, y los fabricantes toman en cuenta estos estándares para la realización de dispositivos tele-informáticos.

15 SON EL CONJUNTODE FUNCIONES REQUERIDAS PARA UNA COMUNICACION DE RED Y AGRUPARLAS EN NIVELES
Capas O niveles: son Las redes de ordenadores, que proveen al usuario de una serie de servicios, los cuales internamente poseen unas funciones. Todo esto es realizado por las capas o niveles de la arquitectura que posee el tipo de red. Las arquitecturas de las redes tienen una serie de capas superpuestas, una encima de otra, en la que cada una desempeña su función.
Funciones y características de las capas:-Permiten fraccionar el desarrollo del protocolo, que usa.-Las capas facilitan el entendimiento del funcionamiento global de un protocolo.-Facilitan las compatibilidades, tanto de software como hardware de los distintos ordenadores conectados.-La arquitectura o estructuras de capas son flexibles a la hora de modificarlas.
http://mx.geocities.com/lemt78/

16 Niveles
. Físico
Características mecánicas y eléctricas del soporte de transmisión
Codificación Binaria-analógica y viceversa
Cables, repetidores, concentradores, tarjetas de red
.Conexión
Se encarga de la transmisión de la correcta de la información
Software de la tarjeta de red.

Niveles
. Red
Garantiza que al inf. se transmita como “paquetes”
A este nivel se encuentran los protocolos de red (IP de TCPIP)
.Transporte
Asegura que los datos se reciban en el orden correcto
Gestiona el flujo de datos
Este nivel es realizado por el software de comunicación

Niveles
. Sesión
Establece una conexión entre dos elementos de la red
NetBios y Telnet
. Presentación
Estructura los datos en un formato y lenguaje de manera que los que van a dialogar se comprendan
. Aplicación
Define la manera como las aplicaciones acceden a la red

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