Conceptos básicos de redes
Las computadoras son parte importante del mundo actual
y las redes simplifican el mundo. En este curso aprenderás acerca de las redes
de cómputo, la forma en la que impactan tu vida, y lo que puedes hacer para
ponerlas a tu servicio.
En este capítulo contestarás algunas de las preguntas
básicas sobre redes. Comenzarás a acumular el conocimiento necesario para
comprender y usar redes en el mundo de hoy.
- ¿Qué es una red?
El grupo de niños del club del idioma inglés es una
red. El grupo de chicos jugando fútbol es una red. Los estudiantes del grupo de
usuarios de computadora son una red.Por supuesto, todos ustedes son parte de una red más
grande de la escuela. Una de las redes más conocidas es el sistema de telefonía.
Todos los teléfonos están conectados mediante alambres
y cables, para que puedas hablar con la gente del otro lado del planeta. ¿Y que
hay de las computadoras? ¿Qué es una red de computadoras?
En términos de computación, una red es un grupo de
computadoras conectada de modo que la gente pueda compartir la información y el
equipo. Las computadoras pueden conectarse en la misma habitación, el mismo
edificio, en el pueblo o alrededor del mundo.
¿Qué tan grande debe ser este grupo de computadoras
para que pueda ser considerado una red? Una red puede ser de cualquier tamaño.
Puede ser tan pequeña, al grado de sólo tener dos computadoras, o tan grande,
que abarque millones de ellas.
Si conectas dos computadoras en casa, has creado una
red. Todas las computadoras en una escuela, una biblioteca o una empresa están
conectadas a una red más grande. La red de computadoras más grande del mundo es
la de Internet en la cuál están conectadas millones de computadoras.
- ¿Hay diferentes tipos de
redes?
Aunque existen muchas formas diferentes de conectar
computadoras, hay básicamente dos tipos de redes de cómputo: la de punto a
punto (peer-to-peer) y la de cliente/servidor.
- ¿Qué es una red de punto a
punto?
Fuera del terreno
de cómputo, un usuario es un igual. Una red de usuarios es una conexión de
computadoras iguales. Si tienes una computadora en casa y tus padres tienen
otra, puedes conectar esta última a una red de punto a punto. Tu computadora
tiene los mismos archivos que tenía antes de unirse a la red. La computadora de
tus padres tiene los mismos archivos.
Si la computadora de tus
padres tenía una impresora, podrás usarla también desde tu propia computadora,
una vez que las computadoras estén conectadas en red. Si tuvieras conexión a
Internet, tus padres podrían compartir tu conexión usando su computadora.
También puedes compartir tus archivos para que tus padres puedan leer lo que se
encuentra grabado en tu disco duro.
- Red
Cliente/Servidor
¿Y qué es una red cliente/servidor? Normalmente una red
cliente/servidor se implementa en otras partes,
tal como una escuela, una empresa, o una biblioteca en lugar de una
casa. En este tipo de red, hay una computadora conocida como servidor que es
como el poder de la red. En ella se guarda la información y los recursos los
cuales se mantienen disponibles para otras computadoras de la red. A las otras
computadoras que usan la red para obtener dicha información se les conoce como
clientes. Si vas a la biblioteca a buscar un libro, usas una computadora
cliente y obtienes la información de un servidor.
Cuando quieras obtener
información del sitio MSN, usas tu computadora, que actúa como cliente, y
obtienes la información del servidor de MSN mediante la red conocida como
Internet. Cuando vas al doctor, la recepcionista usa la computadora cliente de
la recepción para contactar al servidor usando la red para obtener los
registros de las vacunas que se encuentran guardados en el servidor. Todos
estos son algunos de los usos comunes de las redes cliente/servidor.
Una red cliente/servidor es mejor cuando hay más de
diez computadoras. Son más caras que las redes punto a punto, pero para las
compañías grandes o cuando hay mucha información que guardar, estas son la
mejor opción.
- Clasificación de las redes
según el tamaño
Según su tamaño, las redes de ordenadores se pueden
clasificar en: Lan, Man y Wan.
Redes Lan
Una red de área local o Lan, es la interconexión de
varios ordenadores y periféricos. Su extensión esta limitada físicamente a un
edificio o a un entorno no mayor de dos kilómetros. Su aplicación más extendida
es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajos en
oficinas, fábricas, etc.; para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva permite que dos
o más máquinas se comuniquen.
El término de res local incluye tanto el hardware como
el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el
tratamiento de la información.
Características de la Red Lan
·
Múltiples
sistemas conectados a un medio compartido
·
Ancho
de Banda total alto (> 100 Mbps)
·
Tasa
de error baja
·
Capacidad
Broadcast/Multicast
·
Geografía
limitada (1-2 Km )
·
Número
limitado de estaciones
·
Relación
punto a punto entre estaciones
·
Orientados
a propiedad privada.
Beneficios de la Red Lan en las
Organizaciones
·
Facilidad
de centralización y Descentralización de recursos
·
Recursos
compartidos
·
Consolidación
de recursos
·
Intercambio
de datos
·
Respaldo
de Información
·
Procesamiento
Distribuido
·
Intercambio
de Datos
·
Respaldo
de Información
·
Procesamiento
Distribuido
·
Intercambio
de Información empresarial más rápido
·
Ahorro
económico.
Redes WAN
Una red de área amplia o WAN del inglés Wide Área
Network, es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancia desde unos
100 hasta 1000 km ,
proveyendo de servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de
redes sería la red de Internet. Muchas redes de este tipo, son construidas por
y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son
construidas por los proveedores de servicios de Internet (ISP) para proveer de
conexión a sus clientes.
Hoy en día Internet proporciona una WAN de alta
velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente
mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red
dedicada aumentan continuamente. Normalmente la
WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete
conmutado y pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio.
Redes MAN
Una red de área metropolitana o MAN, es una red de
alta velocidad (Banda Ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa,
proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la
transmisión de datos, voz y video, sobre medios de transmisión tales como fibra
óptica y pares trenzados de cobre a velocidades que van desde los 2 Mbps hasta
155 Mbps.
El concepto de red de área metropolitana representa
una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más amplio,
cubriendo áreas de una cobertura superior que en algunos casos no se limitan a
un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e
incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área
metropolitana.
- Conmutación de circuitos, de
mensajes y de paquetes.
La comunicación entre un origen y un destino
habitualmente pasa por los nodos intermedios
que se encargan de conducir el tráfico. Por ejemplo, en las llamadas
telefónicas los nodos intermedios son las centrales telefónicas y en las
conexiones a Internet, los Routers. Dependiendo de la utilización de estos
nodos intermedios, se distingue entre conmutación de circuitos, de mensajes y
de paquetes.
En comunicaciones de circuitos se establece un camino
físico entre el origen y el destino durante el tiempo que dure la transmisión
de datos. Este camino es exclusivo para los dos extremos de la comunicación: no
se comparte con otros usuarios ya que utilizan un ancho de banda fijo. Si no se
transmiten datos o se transmiten pocos se estará infrautilizando el canal. Las
comunicaciones a través de líneas telefónicas analógicas (RTB) o digitales
(RDSI) funcionan mediante conmutación de circuitos.
- Tipos de comunicación
Los tipos de comunicación, pueden clasificarse en tres
tipos que son: comunicación simples, half-duplex y full-duplex.
Comunicación simplex
En una comunicación simplex existe un solo canal
unidireccional: el origen puede transmitir al destino pero el destino no puede
comunicarse con el origen. Por ejemplo la radio y la televisión.
Comunicación half-duplex
En una comunicación half-duplex existe un solo canal
que puede transmitir en los dos sentidos pero no simultáneamente: las
estaciones se tienen que turnar. Esto es lo que ocurre con las estaciones radiofonicas
y quienes utilizan radios de comunicaciones.
Comunicación full-duplex
En una comunicación full-duplex existen dos canales,
uno para cada sentido: ambas estaciones pueden transmitir a la vez. Por
ejemplo, el teléfono celular.
- Mecanismos de detección de errores
Los mecanismos de detección de errores, no son más que
el método utilizado para garantizar transmisiones libres de errores. Si el
receptor detecta algún error, puede actuar de diversas maneras según los
protocolos que esté utilizando. La solución más sencilla es enviarle un mensaje
al emisor pidiéndole que le reenvíe de nuevo la información que llegó
defectuosa.
Los mecanismos de detección se basan en añadir a las
transmisiones una serie de bit adicionales, denominados bit de redundancia. La
redundancia es aquella parte del mensaje que sería innecesaria en ausencia de
errores ( es decir, no aporta información nueva: solo permite detectar
errores). Algunos métodos incorporan una redundancia capaz de corregir errores.
Entre los mecanismos de detección de errores tenemos:
- CRC
Los códigos de paridad tienen el inconveniente de que
se requiere demasiada redundancia para detectar únicamente errores simples. Los
códigos de redundancia cíclica (CRC) son muy utilizados en la práctica para la
detección de errores en largas secuencias de datos.
Se basan en representar las
cadenas de datos como polinomio. El emisor realiza ciertas operaciones
matemáticas antes de enviar los datos. El receptor realizará, a la llegada de
la transmisión, una división entre un polinomio convenido (polinomio
generador). Si el resto es cero, la transmisión ha sido correcta. Si el resto
es distinto significará que han producidos errores y solicitará la
retransmisión al emisor.
- Control de flujo
El control de flujo indica cómo enviar la información
entre el emisor y el receptor de forma que se vaya recibiendo correctamente sin
saturar al receptor. Un buen ejemplo es
el caso de un emisor rápido y un receptor lento (o un receptor rápido pero que
esté realizando otras muchas tareas).
El mecanismo más sencillo de control de flujo se basa
en devolver una confirmación o acuse de recibo (ACK) cada vez que el receptor
reciba algún dato o una señal de error (NACK) si el dato ha llegado dañado.
Cuando el emisor recibe un ACK pasa a enviar el siguiente dato. Si, en cambio
recibe un NACK reenviará el mismo dato.
- Ancho de Banda
El ancho de banda es uno de los elementos más
importantes en las redes de ordenadores, ya que éste hace referencia a la
cantidad de información que puede fluir a través de un conducto. Un buen
ejemplo es comparar el ancho de banda con la cantidad de agua que puede fluir
en un tubo de pulgada y media, si se aumenta el tamaño del tubo la cantidad de
agua que puede fluir es mayor. Mientras más grande es el conducto, mayor es la
cantidad de agua que puede fluir.
- Dispositivos de Red
Una vez que hayas examinado tus necesidades y sepas el
tipo de red que deseas instalar, estarás listo para considerar el tipo de
hardware que necesitas. El hardware es
el equipo físico que conforma tu red, tal como las computadoras, los monitores,
las impresoras, y los dispositivos de conexión.
- Servidores de red
Si haz decidido utilizar una red punto a punto, no
necesitarás de un servidor. Un servidor
es un componente vital en la red cliente/servidor, es una computadora de gran
alcance que cumple una función específica dentro de la red.
Puedes tener un servidor específico para
almacenar archivos, para sostener las páginas Web, para manejar los correos
electrónicos, y para respaldar tus archivos.
La Figura
5-7 muestra un servidor típico de la red.
Servidor de red
Cuando eliges un servidor, necesitas tener en cuenta
lo siguiente:
Expansibilidad; la capacidad de crecer conforme cambian y se amplían tus necesidades.
Velocidad; el funcionamiento de un servidor se vincula
directamente con la cantidad de memoria y la velocidad de los chips, o a las
unidades centrales proceso (CPU).
Memoria; los servidores requieren de más memoria que
una computadora normal. Puedes agregar
memoria cuando tus necesidades crezcan;
sin embargo, es generalmente una buena idea contar con tanta memoria
como sea posible dentro del presupuesto inicial.
Ya teniendo todos estos conceptos les anexo un vídeo que refrescará estos conceptos de forma gráfica, espero que les guste.
