Red informática

Es un conjunto de ordenadores y dispositivos conectados entre sí para compartir información.

Componentes:

• Emisor: Genera la señal.
• Codificador de la señal: Prepara la comunicación para que pueda viajar por la línea.
• Línea: Medio de comunicación por donde viaja la información.
• Descodificador: Recoge la señal y la traduce para que el receptor la procese.
• Receptor: Destinatario de la señal.

Clasificación de redes:

Por extensión:

• Redes de área local (LAN): Abarcan un edificio.
• Redes de área metropolitana (MAN): Se extienden por toda una ciudad.
• Redes de área extensa (WAN): Alcanzan equipos de distintas ciudades, e incluso por todo el mundo.

Por propiedad:

• Red pública: El acceso es público o global.
• Redes privadas: Restringidas al propietario.
• Redes privadas virtuales: Tipo de red resultante de la interconexión de varias redes privadas entre sí.

Por método de conexión:

• Medios guiados: La información viaja en forma de ondas dentro de un cable.
• Medios no guiados: La transmisión se realiza mediante antenas.

Por relación funcional:

• Redes cliente-servidor: Desde un ordenador central, se controlan los demás.
• Redes punto a punto: Los ordenadores se comportan de la misma manera, todos son clientes o centrales.

Por topología:

• Topología en bus: Los ordenadores comparten un mismo canal de transmisión.
• Topología en anillo: Los ordenadores se conectan a un dispositivo que transmite la información.

Medios de transmisión guiados

Cable coaxial:

Tiene un núcleo sólido sobre el que se transporta la información, rodeado por un aislante. Sobre este se presenta una malla trenzada que actúa como apantallamiento protegiendo los datos que se transmiten. Todo esto queda recubierto con una cubierta aislante de plástico.

Cable de par trenzado:

Formado por unos hilos de cobre entrelazados entre sí por parejas con objeto de mantener estables las propiedades eléctricas y evitar interferencias con hilos cercanos.

Fibra óptica:

Compuesto por un grupo de fibras ópticas, cada una de las cuales es un hilo muy fino de material transparente por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

Características:

• Su ancho de banda es muy grande.
• Es inmune a las interferencias electromagnéticas.
• Coste elevado.
• Segura.
• Los empalmes son difíciles de realizar.
• Soporta una capacidad de transmisión elevada.

Protocolos de comunicación

Protocolo TCP/IP:

Está formado por la unión de dos protocolos: IP y TCP. IP trabaja a nivel de red (nivel 3 del modelo OSI) y su función se mueve en el ámbito del direccionamiento y los puertos. TCP trabaja a nivel de transporte (nivel 4 del modelo OSI) y está orientado al control del flujo y la conexión.

La dirección IP:

Una vez instalado el protocolo TCP/IP, cada nodo o elemento de una red (host) debe estar identificado mediante una dirección IP exclusiva. El número IP está formado por un conjunto de cuatro cifras decimales de un byte separadas por puntos.

La máscara de red:

En una red pueden crearse distintas subredes. Para diferenciar los equipos que pertenecen a las distintas subredes de una LAN se utilizan las máscaras de subred, que también se componen de 32 bits separados en cuatro octetos.

Enrutamiento o puerta de enlace:

Para comunicarse, ambos ordenadores deben pertenecer a la misma red. Si dos hosts son distintos se utilizan tablas de enrutamiento para decidir a qué nodo se transmite la información. Cuando una LAN «sale» a Internet, el proveedor asigna a esa LAN una dirección IP. Esta IP es de clase A dinámica, pero puede cambiar a fija. El router tiene dos direcciones IP: una para comunicar nodos de la red LAN y otra, la dirección obtenida del ISP.

Para conectar una dirección IP pública con una red privada se usa un sistema de traducción de direcciones (NAT). Puede coincidir una privada con una pública con NAT estático. Se puede compartir una dirección enrutable entre varias privadas (NAT dinámico). Los routers tienen integradas funciones NAT en el software.

Cuando se usa un PC como pasarela es necesario configurar dentro de él un software que realice el trabajo NAT. Se le llama servidor Proxy.

Se utiliza un ordenador Proxy en lugar de un router por:

• Filtrado de webs y contenidos.
• Ahorro de tráfico en peticiones realizadas.

Servicio de Resolución de Nombres (DNS):

Sistema parecido a la guía de teléfonos pero acerca de los distintos números IP de los servidores de Internet. Permite conectar con un host mediante su DNS sin necesidad de recordar la dirección IP. Su aplicación más inmediata se encuentra en Internet y lo ofrecen como servicio los proveedores.

Servicio de Protocolo de configuración de Host Dinámico (DHCP):

Protocolo de red que permite a los nodos de una red obtener sus parámetros de configuración IP automáticamente, típico en redes cliente-servidor en las que el servidor asigna las direcciones IP a los clientes según se conectan.

Servicios TCP con Puerto Fijo (Mail, Telnet…):

Diversos programas basados en TCP/IP se pueden ejecutar simultáneamente en Internet. Para facilitarlo se aplica a cada aplicación una dirección IP y puerto, combinando un especial que se llama Socket para especificar a qué aplicación se dirigen los datos y acortar procesos de decodificación. Se llamarían aplicación servidor y si es una respuesta aplicación cliente. Existen miles de puertos, los más conocidos y utilizados son: 21 (FTP), 23 (Telnet), 25 (SMTP), 80 (HTTP), 110 (POP3).

TCP/IP y la Red Telefónica:

El protocolo no está preparado para trabajar con líneas telefónicas así que hay que utilizar un protocolo que encapsula los datos del TCP llamado Encapsulamiento, el protocolo PPP. Además de transportar datos el PPP facilita claves de acceso y asignación dinámica de IP.

Tipos de conexión a Internet

Conexión por línea analógica (RTB):

La conexión al proveedor de Internet se efectúa mediante una llamada telefónica a la red RTB. Es necesario disponer de un módem analógico, que puede ser interno o externo. Tiene limitaciones en cuanto a velocidad y utilización de la línea.

Conexión por línea RDSI:

Es similar a la configuración analógica. La diferencia es que aprovecha la red digital de servicios integrados (RDSI), que puede funcionar con una velocidad máxima de 128 kbps. Podemos utilizar tanto un módem RDSI como un router RDSI.

Conexión por línea ADSL:

Es una tecnología que la convierte en una línea de alta velocidad (banda ancha). Permite transmitir a la vez voz y datos a través de la misma línea telefónica. Dispone de dos canales de datos asimétricos, que no tienen la misma velocidad de transmisión de datos: la velocidad del canal de recepción es mayor que el de envío de datos.

Conexión por cable de fibra óptica:

Además de la conexión a Internet, tienen la posibilidad de recibir servicios como televisión de pago, vídeo bajo demanda, telefonía, etc. Es una forma de conexión a la Red que utiliza la señal de televisión a través de cableado de fibra óptica.

Conexiones móviles (GSM, 3G y UMTS):

La ventaja de este sistema de conexión es la movilidad, sólo necesita un módem 3G/GPRS y cobertura de señal.

Medios de transmisión no guiados

Wi-Fi:

Es un sistema de envío de datos sobre redes computacionales que utiliza ondas de radio.

Dispositivos Wi-Fi:

• Routers Wi-Fi: Los que reciben la señal de la línea ofrecida por el operador de la telefónica y efectúan el reparto entre los dispositivos de recepción Wi-Fi.
• Puntos de Acceso: Funcionan a modo de emisor remoto, en lugares donde no llega la señal del router o para routers que no disponen de dicha tecnología.

Bluetooth:

Es el nombre común de la especificación IEEE 802.15.1, un estándar de comunicación inalámbrica con radiofrecuencia, muy poco desarrollado y más lento que el Wi-Fi, utilizado sobre todo en la tecnología móvil.

Infrarrojos:

Es una técnica de transmisión basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo, menor capacidad y potencia que el Bluetooth.

La Tecnología de Microondas:

Es un novedoso sistema inalámbrico que logra velocidades de transmisión y recepción de datos. La información viaja a través del aire con ondas electromagnéticas de alta frecuencia, parecidas a la radio.

Elementos de una red

Concentrador (hub):

Dispositivo que centraliza el cableado de una red en estrella y constituye el nodo central de ésta. Recibe la señal de una estación de trabajo que la quiere retransmitir y la emite por sus diferentes puertos. Está en desuso, puesto que su mecanismo difunde los paquetes de datos por todos los puertos a la vez, estén ocupados o no.

Conmutador (switch):

Hace la misma función que un hub, pero de manera más eficiente. Es capaz de reconocer qué puertos tienen actividad y transmitir la señal sólo a estos y además puede actuar como interconexión de redes LAN.

Repetidor:

Dispositivo hardware encargado de amplificar o regenerar la señal de transmisión, opera de forma física para que los bits viajen a mayor distancia entre medios.

Bridge (puente):

Une segmentos o grupos de trabajo LAN como un repetidor, pero puede además dividir una red para aislar el tráfico o los problemas. Los sistemas que generan atasco son aislados para no ralentizar las operaciones a los demás.

Funciones:

• Interconectar dos redes.
• Extender la longitud de un segmento de red.
• Reducir los cuellos de botella del tráfico cuando hay excesivos equipos conectados.
• Dividir una red sobrecargada en dos separadas reduciendo el tráfico en cada segmento y aumentando la eficiencia.
• Enlazar medios físicos diferentes como par trenzado y coaxial.

Módem:

Obsoleta actualmente su utilización para conexión directa por los TCP/IP, se han adaptado a las nuevas tecnologías y modos de transmisión, como en el ADSL.

Router (enrutador):

Es un dispositivo hardware o software de interconexión de redes de computadoras. Interconecta segmentos o redes enteras.

Funciones:

• Adapta la estructura de información de una red a otra.
• Pasa información de un soporte físico a otro.
• Encamina la información por la ruta óptima, decide la dirección de la red, el IP.
• Reagrupa la información que viene por rutas distintas.

Etiquetas: medios de transmisión, protocolos, Redes informáticas, topologías