Conceptos Básicos de
Redes
Las redes de
información se pueden clasificar según su extensión y su topología. Una red
puede empezar siendo pequeña para crecer junto con la organización o
institución. A continuación se presenta los distintos tipos de redes
disponibles:
Tipos de Redes
Extensión
De acuerdo con la distribución geográfica:
§
Segmento de red (subred)
Un segmento de red suele ser definido por el
"hardware" o una dirección de red específica. Por
ejemplo, en el entorno "Novell NetWare", en un
segmento de red se incluyen todas las estaciones de
trabajo conectadas a una tarjeta de interfaz de red
de un servidor y cada segmento tiene su propia
dirección de red.
"hardware" o una dirección de red específica. Por
ejemplo, en el entorno "Novell NetWare", en un
segmento de red se incluyen todas las estaciones de
trabajo conectadas a una tarjeta de interfaz de red
de un servidor y cada segmento tiene su propia
dirección de red.
§
Red de área locales (LAN)
Una LAN es un segmento de red que tiene conectadas estaciones de trabajo y servidores o un conjunto de segmentos de red interconectados, generalmente dentro de la misma zona. Por ejemplo un edificio.
§
Red de campus
Una red de campus se extiende a otros edificios dentro de un campus o área industial. Los disversos segmentos o LAN de cada edificio suelen conectarse mediante cables de la red de soporte.
§
Red de área metropolitanas (MAN)
Una red MAN es una red que se expande por pueblos o
ciudades y se interconecta mediante diversas instalaciones públicas o privadas,
como el sistema telefónico o los suplidores de sistemas de comunicación por
microondas o medios ópticos.
Red de área extensa (WAN y redes globales)
Las WAN y redes globales se extienden sobrepasando las fronteras de las ciudades, pueblos o naciones. Los enlaces se realizan con instalaciones de telecomunicaciones públicas y privadas, además por microondas y satélites.
Tipos de Redes
Topología
La topología o forma lógica de una red se define como la forma de tender el
cable a estaciones de trabajo individuales; por muros, suelos y techos del
edificio. Existe un número de factores a considerar para determinar cual
topología es la más apropiada para una situación dada. Existen tres topologías
comunes:
. Anillo
Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la información que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa.
§
Estrella
La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control
centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son
dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Este esquema
tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita
las colisiones y una conexión interrunpida no afecta al resto de la red.
"Bus"
Las estaciones están conectadas por un único segmento de cable . A
diferencia del anillo, el bus es pasivo, no se produce regeneración de las
señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y
esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de
los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al
azar, después intenta retransmitir la información.
§
Híbridas
El bus líneal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para
formar combinaciones de redes híbridas.
* Anillo en estrella
* Anillo en estrella
Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la
red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador,
mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.
* "Bus" en estrella
El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.
* Estrella jerárquica
Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jerárquica.
* "Bus" en estrella
El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.
* Estrella jerárquica
Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jerárquica.
Componentes de una Red
Una red de computadoras consta de "hardware" y "software". En el "hardware"
se incluyen las tarjetas de interfaz de red y los cables que las unen y en el
"software" se encuentran los sistemas operativos del servidor, los protocolos de
comunicación y los controladores de tarjetas de interfaz de la red.
Para seleccionar el
sistema operativo hay que saber la manera en que la red esta organizada. Las
redes se pueden organizar en: cliente-servidor, servidor de archivos y
computación par a par. El "software" puede incorporar varias funciones de
seguridad, proporciona los protocolos de comunicación y el manejo de la tarjeta
de interfaz de la red. Entre ellos podemos mencional Microsoft Windows para
trabajo en grupos, Microsoft Windows NT, Novell NetWare y Artisoft LANtastic.
El medio físico es
el medio utilizado para conectar los equipos informáticos que constituyen la
red. Existen dos tipos de medios:
Componentes de una Red
Medio guiado
En él se incluye el cable de metal (cobre, aluminio,etc.) y cable defibra
óptica. El cable suele instalarse dentro de los edificios o conducciones
subterráneas. Entre los cables de metal se incluye el cable de par trenzado y el
cable coaxial. También hay disponible cable de fibra óptica con uno o varios
filamentos de fibras de plástico o cristal.
Los medios más comunes en la actualidad son:
Cables
Las personas que tienen que instalar los cables para las redes tienen que
tomar decisiones importantes, tendrán que evaluar detenidamente las necesidades
actuales y futuras y los requisitos de las aplicaciones multimedio de alto ancho
de banda, videoconferencia e imágenes. Aunque muchas instituciones no pueden
pagar lo que puede que necesiten en el futuro, la instalación de cable de tipo
bajo limitará su crecimiento futuro. El cable y el equipo del cable deben
cumplir con:
§
los requisitos de transmisiones actuales y futuros
§
las características eléctricas
§
la topología
Cables de Cobre
Es una tecnología relativamente barata, bien conocida y fácil de instalar.
Es el cable que suele elegirse en la mayoría de las instalaciones de redes a
pesar de sus características eléctricas que producen ciertas límitaciones en la
transmisión.
Limitaciones:
· es resistente al flujo de electrones, lo que limita la distancia de transmisión
· radia señales que pueden detectarse y le afecta la radiación externa que puede distorsionar las señales.
· es resistente al flujo de electrones, lo que limita la distancia de transmisión
· radia señales que pueden detectarse y le afecta la radiación externa que puede distorsionar las señales.
Los datos binarios se transmiten por el cable de cobre mediante la
aplicación de un voltaje en un extremo y su recepción en el otro. Existen tres
tipos principales de cables de cobre que se utilizan para transmitir señales
digitales.
Cable plano
El cable de cobre plano consta de conductores de cobre rodeados por un
aislante. Se utiliza para conectar diversos dispositivos periféricos a
distancias cortas y a bajas velocidades binarias. Los cables serial con los que
se conectan los modem o las impresoras son de este tipo. El cable plano se ve
afectado por diafonía en distancias largas, por lo que no sirve para las redes.
Par trenzado
El cable de par trenzado consta de conductores de núcleo de cobre rodeados
por un aislante. Se trenzan dos conductores juntos para formar un par y dicho
par forma un circuito por el que se pueden transmitir datos. Un cable es un haz
que consta de uno o más pares trenzados rodeados por un aislante. El par
trenzado no apantallado(UTP, Unshielded Twisted-Pair) es habitual en la red
telefónica. El par trenzado apantallado (STP, Shielded Twisted-Pair) proporciona
protección contra las interferencias. Este tipo de cable se utiliza en Ethernet,
red en anillo con paso de testigo y otras topologías de red.
En este tipo de cable se definen las siguientes categorías:
En este tipo de cable se definen las siguientes categorías:
Categoría 1
Es el cable telefónico de par trenzado no apantallado tradicional por el que se puede transmitir voz, pero no datos. La mayoría del cable telefónico instalado antes de 1983 es de esta categoría.
Categoría 2
Es el cable de par trenzado no apantallado certificado para la transmisión de datos hasta 4 Mbps y similar al tipo 3 del sistema de cableado de IBM. Este cable tiene cuatro pares trenzados.
Categoría 3
Admite velocidad de transmisión de 10 Mbps y es necesario para las topologías de red en anillo con paso de testigo (4 Mbps) y Ethernet 10 Base a 10 Mbps. El cable tiene cuatro pares y tres trenzas por cada pie.
Categoría 4
Está certificado para velocidades de transmisión de 16 Mbps y es la calidad inferior aceptable para topologías de red en anillo con paso de testigo a 16 Mbps. El cable tiene cuatro pares.
Categoría 5
Es cable de cobre de par trenzado a cuatro hilos de 100 ohm, que puede transmitir datos hasta 100 Mbps para admitir las tecnologías más recientes como Fast Ethernet y ATM. El cable tiene una baja capacidad y presenta una baja diafonía.
Es el cable telefónico de par trenzado no apantallado tradicional por el que se puede transmitir voz, pero no datos. La mayoría del cable telefónico instalado antes de 1983 es de esta categoría.
Categoría 2
Es el cable de par trenzado no apantallado certificado para la transmisión de datos hasta 4 Mbps y similar al tipo 3 del sistema de cableado de IBM. Este cable tiene cuatro pares trenzados.
Categoría 3
Admite velocidad de transmisión de 10 Mbps y es necesario para las topologías de red en anillo con paso de testigo (4 Mbps) y Ethernet 10 Base a 10 Mbps. El cable tiene cuatro pares y tres trenzas por cada pie.
Categoría 4
Está certificado para velocidades de transmisión de 16 Mbps y es la calidad inferior aceptable para topologías de red en anillo con paso de testigo a 16 Mbps. El cable tiene cuatro pares.
Categoría 5
Es cable de cobre de par trenzado a cuatro hilos de 100 ohm, que puede transmitir datos hasta 100 Mbps para admitir las tecnologías más recientes como Fast Ethernet y ATM. El cable tiene una baja capacidad y presenta una baja diafonía.
Cable coaxial
El cable coaxial consta de un núcleo de cobre sólido rodeado por un
aislante . Con el cable coaxial puede conseguirse mayores distancias que con el
par trenzado. Es el medio más tradicional para las redes Ethernet y Arcnet, hoy
en día son habituales los cables de par trenzado y de fibra óptica.
Cables de Fibra Optica
Transmiten señales luminosas por un núcleo de dióxido de silicio, tan puro
que una ventana de cinco kilómetros de gruesa construída con este material no
distorsionaría la vista . Las transmisiones fotónicas no producen emisiones
fuera del cable y no se ven afectadas por la radiación externa.
Se recomienda el cable de fibra cuando la seguridad es clave. Las señales de las computadoras se transmiten por el cable de fibra óptica convirtiendo los 1 y los 0 electrónicos en pulsos de luz. Un diodo emisor de luz en un extremo emite pulsos de luz por un cable que recogen en el otro extremo con un sencillo fotodetector y se vuelven a convertir en señales eléctricas. Como las señales prácticamente no encuentran resistencia y no hay emisiones, las tasas de transmisión por cable de fibra sólo están limitadas por la pureza del núcleo de cristal, la calidad de los equipos y la velocidad de la luz. Sus principales características son:
Se recomienda el cable de fibra cuando la seguridad es clave. Las señales de las computadoras se transmiten por el cable de fibra óptica convirtiendo los 1 y los 0 electrónicos en pulsos de luz. Un diodo emisor de luz en un extremo emite pulsos de luz por un cable que recogen en el otro extremo con un sencillo fotodetector y se vuelven a convertir en señales eléctricas. Como las señales prácticamente no encuentran resistencia y no hay emisiones, las tasas de transmisión por cable de fibra sólo están limitadas por la pureza del núcleo de cristal, la calidad de los equipos y la velocidad de la luz. Sus principales características son:
· Una baja atenuación por Km cuando se transmite por las llamadas ventanas de
transmisión, que están ubicadas en torno a los valores siguientes de longitud de
onda: 0.8 mm, 1.3 mm y 1.55 mm. Esta última ventana es la que presenta menor
atenuación.
· Total inmunidad al ruido y a las interferencias electromagnéticas, lo que constituye un medio especiálmente útil en ambientes con alto ruido.
· Uso de potencias del orden de los mW, en comparación con otros medios de comunicaciones que requieren potencias mayores.
· Su pequeño tamaño y poco peso, hacen de ellas medios de comunicaciones fáciles de instalar, especialmente cuando se trata de completar sistemas sobre ductos preexistentes, sobrecargados por otro tipo de medios que no es posible eliminar.
· Total inmunidad al ruido y a las interferencias electromagnéticas, lo que constituye un medio especiálmente útil en ambientes con alto ruido.
· Uso de potencias del orden de los mW, en comparación con otros medios de comunicaciones que requieren potencias mayores.
· Su pequeño tamaño y poco peso, hacen de ellas medios de comunicaciones fáciles de instalar, especialmente cuando se trata de completar sistemas sobre ductos preexistentes, sobrecargados por otro tipo de medios que no es posible eliminar.
Teniendo en cuenta el modo de propagación, las fibras ópticas se clasifican
en:
· Monomodo
Las dimensiones del nucleo son comparables a la longitud de onda de luz, por lo cual hay un solo modo de propagación y no existe dispersión.
· Multimodo
Contiene varios modos de propagación y ocurre en consecuencia al efecto de dispersión.
A su vez estas últimas se subdividen en:
Las dimensiones del nucleo son comparables a la longitud de onda de luz, por lo cual hay un solo modo de propagación y no existe dispersión.
· Multimodo
Contiene varios modos de propagación y ocurre en consecuencia al efecto de dispersión.
A su vez estas últimas se subdividen en:
Indice escalón
Tiene dispersión, reducido ancho de banda y son de bajo costo, dado que resultan tecnológicamente sencillas de producir.
Indice gradual
Más costosas pero de grán ancho de banda. Se puede disminuir la dispersión haciendo variar lentamente el índice de refracción entre el nucleo y el recubrimiento.
Tiene dispersión, reducido ancho de banda y son de bajo costo, dado que resultan tecnológicamente sencillas de producir.
Indice gradual
Más costosas pero de grán ancho de banda. Se puede disminuir la dispersión haciendo variar lentamente el índice de refracción entre el nucleo y el recubrimiento.
http://www.angelfire.com/pro/edcanj/Redes.htm
buen trabajo :)
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