RED DE COMPUTADORAS

1. DEFINICION

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red

informática, es un conjunto de equipos informáticos y software 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, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La

finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la

distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de

los datos y reducir el costo general de estas acciones. Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de

computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y

recursos.

La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares,

siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este

último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen

a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus

respectivos estándares.

2. PARA QUE SIRVEN LAS REDES DE COMPUTADORAS?

Las redes de computadoras permiten compartir información y recursos, además también aseguran la confiabilidad

y la disponibilidad de la información. Entre sus amplias ventajas destacan el aumento de la velocidad en la

transmisión de datos y reducen el coste general de dichas acciones.

3. TIPOS DE REDES Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamaño y distribución lógica.

3.1 Clasificación según su tamaño

3.1.1 PAN (red de administración personal) son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de

8 equipos, por ejemplo: café Internet.

3.1.2 CAN: Campus Área Network, Red de Área Campus. Una CAN es una colección de LANs dispersadas

geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a

una misma entidad en una área delimitada en kilómetros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como

FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro

disperso.

3.1.3 LAN (Local Área Network, redes de área local) son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas

que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de

un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede

comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de

los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red.

Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las

máquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.

LANs muchas veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras

están conectadas. Existen varias topologías posibles en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán más

adelante.

3.1.4 WAN (Wide Area Network, redes de área extensa) son redes punto a punto que interconectan países y

continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son

capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo:

una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas

hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones,

programas, etc.

Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos,

incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes

públicas de transmisión de datos.

Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a mejores servicios, como

por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la

información proveniente de las redes conectadas a ésta.

Una subred está formada por dos componentes:

Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts.

Elementos interruptores (routers): son computadoras especializadas usadas por dos o más líneas de transmisión.

Para que un paquete llegue de un router a otro, generalmente debe pasar por routers intermedios, cada uno de

estos lo recibe por una línea de entrada, lo almacena y cuando una línea de salida está libre, lo retransmite.

INTERNET WORKS: Es una colección de redes interconectadas, cada una de ellas puede estar desarrollada sobre

diferentes software y hardware. Una forma típica de Internet Works es un grupo de redes LANs conectadas con

WANs. Si una subred le sumamos los host obtenemos una red.

El conjunto de redes mundiales es lo que conocemos como Internet.

3.1.5 MAN (Metropolitan Area Network, redes de área metropolitana) , comprenden una ubicación

geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos

buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es

básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma

corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la resolución de conflictos en la

transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB.

DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están conectadas, cada bus tiene

una cabecera y un fin. Cuando una computadora quiere transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el

bus de arriba, caso contrario el de abajo.

Redes Punto a Punto. En una red punto a punto cada computadora puede actuar como cliente y como servidor. Las

redes punto a punto hacen que el compartir datos y periféricos sea fácil para un pequeño grupo de gente. En una

ambiente punto a punto, la seguridad es difícil, porque la administración no está centralizada.

Redes Basadas en servidor. Las redes basadas en servidor son mejores para compartir gran cantidad de recursos y

datos. Un administrador supervisa la operación de la red, y vela que la seguridad sea mantenida. Este tipo de red

puede tener uno o más servidores, dependiendo del volumen de tráfico, número de periféricos etc. Por ejemplo,

puede haber un servidor de impresión, un servidor de comunicaciones, y un servidor de base de datos, todos en

una misma red.

3.2 Clasificación según su distribución lógica Todos los ordenadores tienen un lado cliente y otro servidor: una máquina puede ser servidora de un determinado

servicio pero cliente de otro servicio.

3.2.1 Servidor. Máquina que ofrece información o servicios al resto de los puestos de la red. La clase de

información o servicios que ofrezca determina el tipo de servidor que es: servidor de impresión, de archivos, de

páginas web, de correo, de usuarios, de IRC (charlas en Internet), de base de datos...

3.2.2 Cliente. Máquina que accede a la información de los servidores o utiliza sus servicios. Ejemplos: Cada

vez que estamos viendo una página web (almacenada en un servidor remoto) nos estamos comportando como

clientes. También seremos clientes si utilizamos el servicio de impresión de un ordenador remoto en la red (el

servidor que tiene la impresora conectada).

Todas estas redes deben de cumplir con las siguientes características:

Confiabilidad "transportar datos".

Transportabilidad "dispositivos".

Gran procesamiento de información.

Y de acuerdo estas, tienen diferentes usos, dependiendo de la necesidad del usuario, como son:

Compañías - centralizar datos.

Compartir recursos "periféricos, archivos, etc".

Confiabilidad "transporte de datos".

aumentar la disponibilidad de la información.

Comunicación entre personal de las mismas áreas.

Ahorro de dinero.

Home Banking.

3.3 TOPOLOGIAS

Ya hablamos en otra ocasión de los tipos de redes según su conexión y cuál es más recomendable. En esta ocasión

vamos a hablar de las redes informáticas de acuerdo con su topología o configuración interna, sus ventajas y sus

inconvenientes.

3.3.1. Bus o en línea

Son aquellas que están conectadas a un mismo tronco o canal de comunicación, a través del cual pasan los datos.

Los dos extremos del cable coaxial acaban con un “terminador”, que lleva una resistencia que impide la

“impedancia”. Además habrá una serie de derivadores T, que son las ramas a las que se conectan los equipos

informáticos.

Es la más fácil de montar, pero tiene varios inconvenientes: si se rompe el cable, toda la red deja de estar

operativa. Además, a medida que añadimos nuevos equipos, con la desventaja de requerir más espacio, la red

tiende a degradarse y pierde señal.

3.3.2. Anillo

Es aquella donde un equipo está conectado a otro, y éste al siguiente, en forma de círculo o anillo, hasta volver a

conectarse con el primero. Cada estación tiene un transmisor y un receptor. En ocasiones, pueden venir unidas por

dos cables, y se llaman de doble anillo.

Podemos utilizarla con muchos ordenadores, de manera que no se pierde tanto rendimiento cuando los usamos

todos a la vez. Pero el problema una vez más es que un solo fallo en el circuito deja a la red aislada.

3.3.3. Estrella

La topología en estrella es donde los nodos están conectados a un “hub”. Hablamos de un dispositivo que recibe las

señales de datos de todos los equipos y las transmite a través de los distintos puertos.

Tiene la ventaja de que cuando algún cable se rompe, sólo una computadora quedaría aislada de la red y la

reparación es más fácil. El repetidor nos permite añadir fácilmente equipos. La única desventaja es el coste

(requiere un cable para cada equipo + el hub) y la posibilidad de que falle el hub.

3.3.4. Estrella extendida

Muy parecida a la anterior, pero en este caso algunas de las computadoras se convierten en el nodo principal o

transmisor de datos de otras computadoras que dependen de ésta.

3.3.5. Red en árbol

Es muy parecida a la red en estrella, pero no tiene un nodo central. Tenemos varios hub o switch, cada uno

transmitiendo datos a una red en estrella. La principal desventaja es que requiere varios hub y gran cantidad de

cable, por lo que resulta más costosa, pero al no estar centralizado, se evita el problema de la interferencia de

señales y una mejor jerarquía de la red.

3.3.6. En malla

Todos los nodos están interconectados entre sí. De esta forma, los datos pueden transmitirse por múltiples vías,

por lo que el riesgo de rotura de uno de los cables no amenaza al funcionamiento de la red. Tampoco requiere de

un hub o nodo central y se evita el riesgo de interrupciones e interferencias.

El principal problema, claro está, es que en las redes por cable el coste puede ser muy alto, aunque en temas de

mantenimiento daría muchos menos problemas.

Hay muchas variaciones que no hemos mencionado, pero en cualquier caso estos vienen a ser los principales.

Esperamos que este artículo te haya sido útil. También puedes leer si quieres “las 5 características de una buena

red informática”.

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nuestras actualizaciones.

4. Componentes físicos y lógicos de una red

4.1 Componentes Físicos

4.1.1 Tarjeta de red

Tarjeta de expansión que se instala en un computador para que éste se pueda conectar a

una red.

Permite la comunicación entre diferentes aparatos conectados entre si y también permite

compartir recursos entre dos o más equipos.

A las tarjetas de red también se les llama adaptador de red o NIC (Network Interface Card,

Tarjeta de Interfaz de Red en español).

4.1.2 Cableado

Es el sistema colectivo de cables, canalizaciones, conectores, etiquetas,

espacios y demás dispositivos que deben ser instalados para establecer

una infraestructura de telecomunicaciones genérica en un edificio o

campus. Las características e instalación de estos elementos se deben

hacer en cumplimiento de estándares para que califiquen como

cableado estructurado.

4.1.3 Modem Un módem, corto para Modulador, Demodulador, es un

dispositivo de hardware que se conecta con tu ordenador y a

una línea telefónica. Permite al ordenador conectarse con

otros ordenadores a través del sistema de teléfono.

Básicamente, los módems son para los ordenadores lo que

un teléfono hace para los seres Humanos. Generalmente,

hay tres tipos de módem: externos, tarjetas PC, e internos.

La mayoría de los ordenadores actuales tienen módems

internos así que puedes enchufar el cable del teléfono

directamente al ordenador.

4.1.4 Router

Dispositivo hardware

o software para interconexión de redes de computadoras que opera en la

capa tres (nivel de red) del modelo OSI. El router interconecta segmentos

de red o redes enteras. Hace pasar paquetes de datos entre redes

tomando como base la información de la capa de red. El router toma decisiones (basado en diversos parámetros)

con respecto a la mejor ruta para el envío de datos a través de una red interconectada y luego redirige los paquetes

hacia el segmento y el puerto de salida adecuados.

4.1.5 Hub o concentrador

En informática un hub o concentrador es un equipo de

redes que permite conectar entre sí otros equipos y

retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de

ellos a todos los demás. Los hubs han dejado de ser

utilizados, debido al gran nivel de colisiones y tráfico de

red que propician.

4.1.6 Gateway

_______________________________________________________________________________________-

Un gateway (puerta de enlace) es un dispositivo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas

diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en

una red al protocolo usado en la red de destino.

4.2 Lógicos

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. El

modelo OSI cuenta con siete capas muy definidas y con funciones diferenciadas y el TCP/IP con cuatro capas

diferenciadas pero que combinan las funciones existentes en las siete capas del modelo OSI. Los protocolos están

repartidos por las diferentes capas pero no están definidos como parte del modelo en sí sino como entidades

diferentes de normativas internacionales

4.2.1 modelo de referencia OSI

El modelo en sí mismo no puede ser considerado una arquitectura, ya que no especifica el protocolo que debe ser

usado en cada capa, sino que suele hablarse de modelo de referencia. Este modelo está dividido en siete capas:

4.2.1.1 Capa Física (Capa 1) La Capa Física del modelo de referencia OSI es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia

la red, tanto en lo que se refiere al medio físico (medios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y

otros tipos de cables; medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas);

características del medio (p.e. tipo de cable o calidad del mismo; tipo de conectores normalizados o en su caso tipo

de antena; etc.) y la forma en la que se transmite la información (codificación de señal, niveles de

tensión/intensidad de corriente eléctrica, modulación, tasa binaria, etc.)

4.2.1.2 Capa de enlace de datos (Capa 2) Cualquier medio de transmisión debe ser capaz de proporcionar una transmisión sin errores, es decir, un tránsito

de datos fiable a través de un enlace físico. Debe crear y reconocer los límites de las tramas, así como resolver los

problemas derivados del deterioro, pérdida o duplicidad de las tramas. También puede incluir algún mecanismo de

regulación del tráfico que evite la saturación de un receptor que sea más lento que el emisor. La capa de enlace de

datos se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso a la red, de la notificación de

errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo. Se hace un direccionamiento de los datos en

la red ya sea en la distribución adecuada desde un emisor a un receptor, la notificación de errores, de la topología

de la red de cualquier tipo. La tarjeta NIC (Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español o Tarjeta

de Red) que se encarga que tengamos conexión, posee una dirección MAC (control de acceso al medio) y la LLC

(control de enlace lógico).

4.2.1.3 Capa de red (Capa 3) El cometido de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén

conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en castellano encaminadores,

aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés routers y, en ocasiones enrutadores. Adicionalmente la capa

de red lleva un control de la congestión de red, que es el fenómeno que se produce cuando una saturación de un

nodo tira abajo toda la red (similar a un atasco en un cruce importante en una ciudad grande). La PDU de la capa 3

es el paquete. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados

casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para

descartar direcciones de máquinas .En este nivel se determina la ruta de los datos (Direccionamiento lógico) y su

receptor final IP.

4.2.1.4 Capa de transporte (Capa 4) Su función básica es aceptar los datos enviados por las capas superiores, dividirlos en pequeñas partes si es

necesario, y pasarlos a la capa de red. En el caso del modelo OSI, también se asegura que lleguen correctamente al

otro lado de la comunicación. Otra característica a destacar es que debe aislar a las capas superiores de las distintas

posibles implementaciones de tecnologías de red en las capas inferiores, lo que la convierte en el corazón de la

comunicación. En esta capa se proveen servicios de conexión para la capa de sesión que serán utilizados finalmente

por los usuarios de la red al enviar y recibir paquetes.

4.2.1.5 Capa de sesión (Capa 5) Esta capa establece, gestiona y finaliza las conexiones entre usuarios (procesos o aplicaciones) finales. Ofrece varios

servicios que son cruciales para la comunicación, como son: Control de la sesión a establecer entre el emisor y el

receptor (quién transmite, quién escucha y seguimiento de ésta).Control de la concurrencia (que dos

comunicaciones a la misma operación crítica no se efectúen al mismo tiempo).Mantener puntos de verificación

(checkpoints), que sirven para que, ante una interrupción de transmisión por cualquier causa, la misma se pueda

reanudar desde el último punto de verificación en lugar de repetirla desde el principio.

4.2.1.6 Capa de presentación (Capa 6) El objetivo de la capa de presentación es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque

distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres (ASCII, Unicode, EBCDIC),

números (little-endian tipo Intel, big-endian tipo Motorola), sonido o imágenes, los datos lleguen de manera

reconocible. Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que, en cómo se establece la

misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas

computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.

4.2.1.7 Capa de aplicación (Capa 7) Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los

protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), gestores

de bases de datos y servidor de ficheros (FTP). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que

continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.

Entre los protocolos (refiriéndose a protocolos genéricos, no a protocolos de la capa de aplicación de OSI) más

conocidos destacan: HTTP (HyperText Transfer Protocol) el protocolo bajo la wwwFTP (File Transfer Protocol) (

FTAM, fuera de TCP/IP) transferencia de ficherosSMTP (Simple Mail Transfer Protocol) (X.400 fuera de tcp/ip) envío

y distribución de correo electrónicoPOP (Post Office Protocol)/IMAP: reparto de correo al usuario finalSSH (Secure

SHell) principalmente terminal remoto, aunque en realidad cifra casi cualquier tipo de transmisión.Telnet otro

terminal remoto, ha caído en desuso por su inseguridad intrínseca, ya que las claves viajan sin cifrar por la red.Hay

otros protocolos de nivel de aplicación que facilitan el uso y administración de la red:SNMP (Simple Network

Management Protocol)DNS (Domain Name System)

5. protocolo TCP/IP

El 'modelo TCP/IP' es una descripción de protocolos de red desarrollado por Vinton Cerf y Robert E. Kahn, en

la década de 1970. Fue implantado en la red ARPANET, la primera red de área amplia (WAN), desarrollada por

encargo de DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, y predecesora de Internet. A

veces se denomina como ', “modelo DoD” o “modelo DARPA”.

El modelo TCP/IP es usado para comunicaciones en redes y, como todo protocolo, describe un conjunto de

guías generales de operación para permitir que un equipo pueda comunicarse en una red. TCP/IP provee

conectividad de extremo a extremo especificando cómo los datos deberían ser formateados, direccionados,

transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario.

El modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force (IETF).

Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a cabo muchos

procedimientos separados. El resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en

capas o niveles resulta más sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software modular de

comunicaciones.

Las capas están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El número de capas y, en cada

una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la

misión de cada capa es proveer servicios a las capas superiores haciéndoles transparentes el modo en que

esos servicios se llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel

inmediatamente inferior, a quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve

resultados.

5.1 Capa 4 o capa de aplicación: aplicación, asimilable a las capas: 5 (sesión), 6

(presentación) y 7 (aplicación), del modelo OSI. La capa de aplicación debía incluir los detalles de las capas

de sesión y presentación OSI. Crearon una capa de aplicación que maneja aspectos de representación,

codificación y control de diálogo.

5.2 Capa 3 o capa de transporte: transporte, asimilable a la capa 4 (transporte) del

modelo OSI.

5.3 Capa 2 o capa de internet: Internet, asimilable a la capa 3 (red) del modelo OSI.

5.4 Capa 1 o capa de acceso al medio: acceso al medio, asimilable a la capa 2 (enlace

de datos) y a la capa 1 (física) del modelo OSI.

INVESTIGAR

1. Definición de internet

2. Describir cada uno de los elementos o componentes necesarios para internet

3. Servicios que presenta la internet

4. Que es internet 2.0

5. Que se espera de la internet en el futuro