CONSTRUCCIÓN DE UNA RED.

Ma. Karen Alison Martínez Mendoza

Transmisión de datos

Se podría definir como la acción de cursar datos, a través de un medio de telecomunicaciones, desde un lugar en que son originados hasta otro en el que son recibidos.

Una de las definiciones más comunes de transmisión de datos:

Parte de la transmisión de información que consiste en el movimiento de información codificada, de un punto a uno o más puntos, mediante señales eléctricas, ópticas, electroópticas o electromagnéticas.

Tipos de Transmisión de Datos

De acuerdo con las señales utilizadas para transmitir información e independientemente del tipo de datos que se envíen, la transmisión puede clasificarse en:

Transmisión analógica:Las señales analógicas sufren una menor atenuación y

distorsión que las señales digitales, aunque también se atenúan y se distorsionan. Estas señales son mas complicadas de generar que las señales digitales, pero pueden viajar a mayores distancias antes de que la atenuación y la distorsión provoquen que la señal no se pueda recuperar.

En la transmisión analógica, la señal que transporta la información es continua, en la señal digital es discreta.

En una señal analógica el contenido de información es muy restringida; tan solo el valor de la corriente y la presencia o no de esta puede ser determinada. Se utilizan amplificadores para sustituir en la señal la potencia perdida debido a la atenuación ya que restituyen potencia a las señales analógicas, pero amplifican el ruido.

Transmisión analógica

Transmisión analógica.

Los datos se transmiten a través de una onda portadora: Una onda simple cuyo único objetivo es transportar datos modificando una de sus características (amplitud, frecuencia o fase Por este motivo, la transmisión analógica es generalmente denominada transmisión de modulación de la onda portadora. Se definen tres tipos de transmisión analógica, según cuál sea el parámetro de la onda portadora que varía:

Transmisión por modulación de la amplitud de la onda portadora.

Transmisión a través de la modulación de frecuencia de la onda portadora.

Transmisión por modulación de la fase de la onda portadora.

Las señales digitales son más fáciles de generar, sin embargo cuando se transmite una señal digital por un conductor eléctrico, este sufre una mayor atenuación y distorsión que una señal analógica. La atenuación y distorsión dependen de las características del medio (conductor eléctrico) y de la velocidad de transmisión, siendo más grandes a mayores velocidades y distancias.Para contrarrestar estos problemas se utilizan repetidores cada cierta distancia. La función de un repetidor es reconocer o decodificar la señal digital que le esta llegando y generar una señal restablecida idéntica nueva. Por esta razón, también se le denomina repetidor regenerativo. En una transmisión digital no se utilizan amplificadores.

Transmisión digital

Transmisión digital

En la transmisión digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran aceptación cuando se compara con la analógica. Estas son:

El ruido no se acumula en los repetidores. El formato digital se adapta por si mismo de

manera ideal a la tecnología de estado sólido, particularmente en los circuitos integrados.

La mayor parte de la información que se transmite en una red portadora es de naturaleza analógica.

Ej.: La voz El.: vídeo

Señales Analógicas y Digitales.

El término banda ancha normalmente se refiere al acceso a Internet de alta velocidad. El cable de banda ancha normalmente mueve señales analógicas, posibilitando la transmisión de gran cantidad de información por varias frecuencias, y su uso más común es la televisión por cable.

Banda Ancha por cable.

La comunicación de datos puede hacerse en forma serial o en forma paralela. En comunicación serial se transmite un solo bit a la vez y en comunicación en paralelo se transmiten varios bits. La comunicación en paralelo se utiliza principalmente en impresoras y en multiprocesadores de alta velocidad. En redes de computadoras se utiliza primordialmente la comunicación serial. Si se toma en cuenta la forma en que se sincronizan el receptor y el transmisor, la comunicación puede ser:

TRANSMISION Y SINCRONIZACION

    En la transmisión asíncrona es el emisor el que decide cuando se envía el mensaje de datos a través de la red. En una red asíncrona el receptor por lo consiguiente no sabe exactamente cuando recibirá un mensaje. Por lo tanto cada mensaje debe contener, aparte del mensaje en sí, una información sobre cuando empieza el mensaje y cuando termina, de manera que el receptor conocerá lo que tiene que decodificar.

Transmisión asíncrona.

Transmisión asíncrona.También se dice que se establece una relación asíncrona cuando no

hay ninguna relación temporal entre la estación que transmite y la que recibe.

Es decir, el ritmo de presentación de la información al destino no tiene por qué coincidir con el ritmo de presentación de la información por la fuente. En estas situaciones tampoco se necesita garantizar un ancho de banda determinado, suministrando solamente el que esté en ese momento disponible. Es un tipo de relación típica para la transmisión de datos.

En este tipo de red el receptor no sabe con precisión cuando recibirá un mensaje. Cada carácter a ser transmitido es delimitado por un bit de información denominado de cabecera o de arranque, y uno o dos bits denominados de terminación o de parada.

El bit de arranque tiene dos funciones de sincronización de reloj del transmisor y del receptor.

El bit o bits de parada, se usan para separar un carácter del siguiente

Características de la transmisión asíncrona

  Los equipos terminales que funcionan en modo asíncrono, se denominan también  “terminales en modo carácter”.

  La transmisión asíncrona también se le denomina arrítmica o de “start-stop”.

  La transmisión asíncrona es usada en velocidades de modulación de hasta 1,200 baudios.

  El rendimiento de usar un bit de arranque y dos de parada, en una señal que use código de  7 bits más uno de paridad (8 bits sobre 11 transmitidos) es del 72 por 100.  

 Ventajas y desventajas del modo asíncrono:

En caso de errores se pierde siempre una cantidad pequeña de caracteres, pues éstos se sincronizan y se transmiten de uno en uno.

  Bajo rendimiento de transmisión, dada la proporción de bits útiles y de bits de sincronismo, que hay que transmitir por cada carácter.

  Es un procedimiento que permite el uso de equipamiento más económico y de tecnología menos sofisticada.

  Se adecua más fácilmente en aplicaciones, donde el flujo transmitido es más irregular.

  Son especialmente aptos, cuando no se necesitan lograr altas velocidades.

La transmisión síncrona  se hace con un ritmo que se genera centralizadamente en la red y es el mismo para el emisor como para el receptor.  La información útil es transmitida entre dos grupos, denominados genéricamente delimitadores. Es una técnica que consiste en el envío de una trama de datos (conjunto de caracteres) que configura un bloque de información comenzando con un conjunto de bits de sincronismo y terminando con otro conjunto de bits de final de bloque .

Transmisión Síncrona

Transmisión Síncrona

En este caso, los bits de sincronismo tienen la función de sincronizar los relojes existentes tanto en el emisor como en el receptor, de tal forma que estos controlan la duración de cada bit y carácter.

Dicha transmisión se realiza con un ritmo que se genera centralizadamente en la red y es el mismo para el emisor como para el receptor. La información se transmite entre dos grupos, denominados delimitadores (8 bits).

Características de la transmisión síncrona

Los bloques a ser transmitidos tienen un tamaño que oscila entre 128 y 1,024 bytes.

  La señal de sincronismo en el extremo fuente, puede ser generada por el equipo terminal de datos o por el módem.

  El rendimiento de la transmisión síncrona, cuando se transmiten bloques de 1,024 bytes y se usan no más de 10 bytes de cabecera y terminación, supera el 99 por 100.

Ventajas y desventajas de la transmisión síncrona:

Posee un alto rendimiento en la transmisión.

  Los equipamientos necesarios son de tecnología más completa y de costos más altos.

  Son especialmente aptos para ser usados en transmisiones de altas velocidades (iguales o mayores a 1,200 baudios de velocidad de modulación).

  El flujo de datos es más regular.

Examinar nuevas Tecnologías.

RED INALAMBRICA:Las redes inalámbricas se han desarrollado muy rápidamente al calor de estas nuevas necesidades, sirven tan sólo para conectar un par de ordenadores a Internet, sin tener que tirar cable a dos habitaciones. Implican que todos los aparatos que se vayan a conectar deben tener su propio receptor Wi-Fi, las necesidades actuales de comunicación exigen el uso de conexiones inalámbricas para facilitar el trabajo de cualquier empresa.

TECNOLOGÍAS TELEFÓNICAS

Ejemplo la telefonía: TELCEL.

La Red Telefónica Conmutada (RTC; también llamada Red Telefónica Básica o RTB) es una red de comunicación diseñada primordialmente para la transmisión de voz, aunque pueda también transportar datos, por ejemplo en el caso del fax o de la conexión a Internet a través de un módem acústico.

Se trata de una red en la que los terminales telefónicos (teléfonos) se comunican con una central de conmutación a través de un solo canal compartido por la señal del micrófono y del auricular. La voz va en banda base, es decir sin modulación (la señal producida por el micrófono se pone directamente en el cable).

TECNOLOGÍAS PLC:

Las redes PLC abren el potencial de la red eléctrica al servicio de intercomunicación entre ordenadores.Este sistema utiliza las líneas de energía eléctrica convencionales para transmitir señales de radio para propósitos de comunicación. La tecnología PLC aprovecha la red eléctrica para convertirla en una línea digital de alta velocidad de transmision de datos permitiendo, entre otras cosas el acceso a internet mediante banda ancha.

Un protocolo de comunicaciones es un conjunto de normas que están obligadas a cumplir todos las máquinas y programas que intervienen en una comunicación de datos entre ordenadores sin las cuales la comunicación resultaría caótica y por tanto imposible.Estos son ejemplos de protocolos de comunicaciones con la intención de aclarar el concepto y la evolución de los mismos:

Protocolos de comunicación.

Protocolos punto a punto. Son los protocolos más antiguos y elementales utilizados para la

comunicación mediante una línea de datos entre dos únicos ordenadores. Algunas de sus normas básicas establecen los criterios siguientes: 

Papel que asume cada una de las dos partes durante una sesión de comunicaciones, identificándose y definiendo el papel correspondiente al ordenador que ha iniciado la sesión y al que responde. Al primero se le llama "comando" y al segundo, "respuesta". 

Manera de controlar la correcta recepción de los datos. Por ejemplo, añadiendo un carácter al final de cada mensaje que sea la suma total de BIT utilizados. 

Tiempo máximo que debe pasar entre el envío de un mensaje y la recepción del acuse de recibo desde la estación receptora. 

Número veces que se debe repetir un mensaje en caso de que, pasados los tiempos correspondientes, no se reciba el mensaje de acuse de recibo. 

 PROTOCOLO TCP/IP

El protocolo de red TCP/IP se podría definir como el conjunto de protocolos básicos de comunicación, de redes, que permite la transmisión de información en redes de ordenadores. Una conexión TCP no es más que es una corriente de bytes, no una corriente de mensajes o textos por así decirlo.

TCP/IP proporciona la base para muchos servicios útiles, incluyendo correo electrónico, transferencia de ficheros y login remoto.

 PROTOCOLO TFTP

El Protocolo Trivial de Transferencia de Archivo (Trivial File Transfer Protocol, TFTP) es un protocolo de transferencia de archivos muy sencillo, sin complicaciones, que carece totalmente de seguridad. Utiliza al UDP como transporte.

* PROTOCOLO TCP El Protocolo de Control de Transmisión (Transmision Control Protocol, TCP) es un protocolo de comunicaciones que proporciona transferencia confiable de datos. Es responsable de ensamblar datos pasados desde aplicaciones de capas superiores a paquetes estándar y asegurarse que los datos se transfieren correctamente.

PROTOCOLO HTTP

Este protocolo esta diseñado para recuperar información y llevar a cabo búsquedas indexadas permitiendo con eficacia saltos hipertextuales, además, no solo permite la transferencia de textos HTML sino de un amplio y extensible conjunto de formatos. Funciones particulares para el caso específico de la Web, creado para que resolviese los problemas planteados por un sistema hipermedial, y sobre todo distribuido en diferentes puntos de la Red

 PROTOCOLO FTP FTP

( File Transfer Protocol ) es un protocolo para la transferencia remota de archivos. Lo cual significa la capacidad de enviar un archivo digital de un lugar local a uno remoto o viceversa, donde el local suele ser el computador de uno y el remoto el servidor Web.

*PROTOCOLO SSH El protocolo SSH ( Secure Shell )nació para intentar que las comunicaciones en internet fuesen más seguras, esto lo consigue eliminando el envío de las contraseñas sin cifrar y mediante la encriptación de toda la información que se transmite. Se recomienda usar SSH para mantener conexiones seguras, ya que debido a las avanzadas herramientas usadas por crackers.

Las organizaciones de estandarización se encargan de establecer estándares utilizados en diferentes aéreas como por ejemplo: telecomunicaciones, redes, sistemas móviles a nivel mundial. Existen muchas organizaciones de estandarización nacionales y regionales, pero las tres organizaciones internacionales que tienen el mayor reconocimiento internacional son la organización internacional para la estandarización (ISO), la comisión electrotécnica Internacional (IEC), y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU). Entre otras.

Organizaciones de estandarización

ISO: (Organización Internacional para la Estandarización) 

La ISO es una red de los institutos de normas nacionales es el organismo encargado de promover el desarrollo de normas internacionales de fabricación, comercio y comunicación para todas las ramas industriales a excepción de la eléctrica y la electrónica. Su función principal es la de buscar la estandarización de normas de productos y seguridad para las empresas u organizaciones a nivel internacional. Es una federación mundial que agrupa a representantes de cada uno de los organismos nacionales de estandarización (como lo es el IRAM en la Argentina), y que tiene como objeto desarrollar estándares internacionales que faciliten el comercio internacional.

Está compuesta por tres tipos de miembros: Miembros natos Miembros correspondientes Miembros suscritos

ANSI :(Instituto Nacional Estadounidense de Estándares) 

Es una organización privada sin fines lucrativos que administra y coordina la normalización voluntaria y las actividades relacionadas a la evaluación de conformidad en los Estados Unidos.

La misión del Instituto es mejorar tanto la competitividad mundial de las empresas estadounidenses, así como la calidad de vida estadounidense, promoviendo y facilitando normas voluntarias de consenso y sistemas de evaluación de conformidad, y protegiendo su integridad.

 IEEE :(Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) 

Una asociación técnico-profesional mundial dedicada a la estandarización, es la mayor asociación internacional sin ánimo de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologías, como ingenieros eléctricos, ingenieros en electrónica, científicos de la computación, ingenieros en informática, ingenieros en biomédica, ingenieros en telecomunicación e ingenieros en Mecatrónica.

Su trabajo es promover la creatividad, el desarrollo y la integración, compartir y aplicar los avances en las tecnologías de la información, electrónica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales. Algunos de sus estándares son:

VHDL POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 802.11 IEEE 754

IETF :(Internet Engineering Task Force) 

En español Grupo Especial sobre Ingeniería de Internet1) es una organización internacional abierta de normalización, que tiene como objetivos el contribuir a la ingeniería de Internet, actuando en diversas áreas, como transporte, encaminamiento, seguridad. Es una institución sin fines de lucro y abierta a la participación de cualquier persona, cuyo objetivo es velar para que la arquitectura de Internet y los protocolos que la conforman funcionen correctamente. Se la considera como la organización con más autoridad para establecer modificaciones de los parámetros técnicos bajo los que funciona la red.

La IETF se compone de técnicos y profesionales en el área de redes, tales como investigadores, diseñadores de red, administradores, vendedores, entre otros.

Dado que la organización abarca varias áreas, se utiliza una metodología de división en grupos de trabajo, cada uno de los cuales trabaja sobre un tema concreto con el objetivo de concentrar los esfuerzos.

UIT: ( Unión Internacional de Telecomunicaciones)

Un organismo especializado de Naciones Unidas para la normalización de las telecomunicaciones en todo el mundo.

La UIT Está compuesta por tres ramas: UIT-T: Normalización de las Telecomunicaciones (antes CCITT). UIT-R: Normalización de las Radiocomunicaciones (antes CCIR). UIT-D: Desarrollo de las Telecomunicaciones (nueva creación).La normativa generada por la UIT queda recogida en

documentos denominados Recomendaciones que, a su vez, se agrupan por series temáticas (Tarificación, Mantenimiento…).

El nombre de Recomendación se debe al carácter optativo de la adopción de las normas UIT, al menos en teoría, puesto que los gobiernos y los operadores de telecomunicaciones suelen adoptarlas.

Adaptador de red, Dispositivo o placa (tarjeta) que se anexa a una computadora que permite comunicarla con otras computadoras formando una red. puede permitir crear una red inalámbrica o alambrada. Un adaptador de red puede venir en forma de placa o tarjeta, que se inserta en la placa madre, estas son llamadas placas de red. También pueden venir en pequeños dispositivos que se insertan generalmente en un puerto USB, estos suelen brindar generalmente una conexión inalámbrica.

Tipos de adaptadores de red.

Tipos de adaptadores de red- Adaptadores PCMCIA:  Estos

adaptadores, son casi de uso exclusivo de ordenadores portátiles, que normalmente vienen equipados con este tipo de conector. En la figura podemos apreciar la forma de este dispositivo y la boca o puerto ethernet donde conectaremos el cable con terminador RJ45.

- Adaptadores PCI:

Son dispositivos PCI, similares a las tarjetas PCI a las que ya estamos habituados. Su uso esta indicado en ordenadores de sobre mesa.

Adaptadores Wifi: Respecto a los adaptadores inalámbricos que podemos instalar, también pueden ser de varios tipos y la elección dependerá de nuestras necesidades

Adaptadores Wifi:

y de las características de nuestro equipo, pudiendo elegir entre adaptadores PCMCIA, miniPCI, PCI o USB.

- Adaptadores miniPCI: Este tipo de adaptador, son los usados habitualmente por los portátiles y los routers inalámbricos, es un pequeño circuito similar a la memoria de los ordenadores portátiles.

- Adaptadores miniPCI:

incluye la antena, aunque en la mayor parte de los dispositivos se puede incorporar una antena externa adicional.

Adaptadores USB: Son los más habituales, por su precio y facilidad para instalarlo pudiendo ser usado en cualquier ordenador que disponga de puertos USB, sea sobremesa o portátil, incluso es posible adaptarlos a cualquier aparato electrónico que disponga de ese tipo de conexión. Podemos ver en la fotografía un ejemplo de este adaptador.

El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado. Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío. .

Medios de transmisión físicos.

Cable coaxial

Consiste en un cable conductor interno ( cilíndrico ) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo . Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable .

El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central, es decir, que constituye el núcleo, el cual se encuentra rodeado por un material aislante. Este material aislante está rodeado por un conductor cilíndrico que frecuentemente se presenta como una malla de tejido trenzado.  

ESTRUCTURA:Un núcleo de cobre sólido, o de acero con capa de cobre, o bien de

una serie de fibras de alambre de cobre entrelazadas dependiendo del fabricante. Una capa de aislante que recubre el núcleo o conductor. Una capa de blindaje metálico, generalmente cobre o aleación de aluminio entretejido (a veces solo consta de un papel metálico)

Cable coaxial

Cuya función es la de mantenerse lo más apretado posible para eliminar las interferencias, además de que evita de que el eje común se rompa o se tuerza demasiado, ya que si el eje común no se mantiene en buenas condiciones, trae como consecuencia que la señal se va perdiendo, y esto afectaría la calidad de la señal. Por último, tiene una capa final de recubrimiento, de color negro en el caso del cable coaxial delgado o amarillo en el caso del cable coaxial grueso. 

Cable de par trenzado

Este consiste en dos alambres de cobre aislados, en general de 1mm de espesor. Los alambres se entrelazan en forma helicoidal, como en una molécula de DNA. La forma trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor.

Los pares trenzados se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende del calibre del alambre y de la distancia que recorre; en muchos casos pueden obtenerse transmisiones de varios megabits, en distancias de pocos kilómetros. Debido a su adecuado comportamiento y bajo costo, los pares trenzados se utilizan ampliamente y es probable que se presencia permanezca por muchos años.

Cable de par trenzado

Tipos: Unshielded twisted pair o par trenzado sin blindaje: son cables de

pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal.

Shielded twisted pair o par trenzado blindado: se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión sin blindaje.

Foiled twisted pair o par trenzado con blindaje global: son unos cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 12 ohmios.

Fibra óptica.

Un cable de fibra óptica consta de tres secciones concéntricas. La más interna, el núcleo, consiste en una o más hebras o fibras hechas de cristal o plástico. Cada una de ellas lleva un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas distintas a las del núcleo. La capa más exterior, que recubre una o más fibras, debe ser de un material opaco y resistente.Un sistema de transmisión por fibra óptica está formado por una fuente luminosa muy monocromática (generalmente un láser), la fibra encargada de transmitir la señal luminosa y un fotodiodo que reconstruye la señal eléctrica. 

En cada filamento de fibra óptica podemos apreciar 3 componentes: La fuente de luz: LED o laser. el medio transmisor : fibra óptica. el detector de luz: fotodiodo. Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo, manto,

recubrimiento, tensores y chaqueta.

ConcentradorRepetidorHubSwitchRouter

Sistemas de conmutación y enrutamiento.

Hub o Concentrador.

Es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red para ampliarlo. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y la repite imitándola por sus diferentes puertos. Los concentradores no logran dirigir el trafico que llega a atreves de ellos, y cualquier paquete de entrada es transmitido a otro puerto.

Dado que cada paquete esta siendo enviando a atreves de cualquier otro puerto, aparecen las colisiones de paquetes que impiden en gran medida la fluidez de tráfico. Cuando dos dispositivos intentan comunicarse simultáneamente, ocurrirá una colisión entre paquetes transmitidos.

Algunos hubs tienen puertos especializados que les permite combinarlos de una manera que pueden permitir más hubs simplemente uniéndolos mediante cables ethernet, aunque es probable que finalmente se tengan que utilizar switches para evitar ciertos problemas de red.

Switch o Conmutador.

Es un dispositivo cuya función es interconectar dos o mas segmentos a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino. Los conmutadores se utiliza cuando se desea comentar múltiples redes fusionándolas en una sola. Funcionan como un filtro en la red, mejora el rendimiento y la seguridad de la misma.

Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones MAC de los dispositivos alcanzables a atreves de sus puertos.

En el caso de conectar dos conmutadores o un conmutador aprenderá las direcciones MAC de los dispositivos accesibles por sus puertos.

Router

También llamado ruteador, enrotador, o encaminador, es un dispositivo de hardware usado para la interconexión que permite asegurar el direccionamiento de paquetes de datos entre las redes y determina la mejor ruta que deben tomar.

Los encaminadores se utilizan como frecuencia en los hogares para conectar un servicio de banda ancha, por ejemplo el ADSL.

Un encaminador usado en una casa puede permitir la conectividad a una empresa a través de una red privada virtual segura (VPM)