REDES DE COMPUTADORAS

QU ES UNA RED DE COMPUTADORES? Cuando existen dos o ms equipos (computadora, impresora, etc.) interconectados a travs de un medio de transmisin (cable), se puede afirmar que es una red de computadores. En la figura No. 1.1 se muestra un ejemplo tpico de red de computadores sencilla.

Todas las redes de computadores, independientemente de su nivel de sofisticacin, surgen de este sistema de red tan simple. Aunque puede que la idea de conectar dos equipos con un cable no parezca extraordinaria, al mirar hacia atrs se comprueba que ha sido un gran logro a nivel de comunicaciones. Las redes de equipos surgen como respuesta a la necesidad de compartir datos de forma rpida. Los equipos personales son herramientas potentes que pueden procesar y manipular rpidamente grandes cantidades de datos, pero no permiten que los usuarios compartan los datos de forma eficiente. Antes de la aparicin delas redes, los usuarios necesitaban imprimir sus documentos o copiar los archivos de documentos en un disco para que otras personas pudieran editarlos o utilizarlos. Si otras personas realizaban modificaciones en el documento, no exist aun mtodo fcil para combinar los cambios. A este sistema se le llamaba, y se le sigue llamando, trabajo en un entorno independiente

En ocasiones, al proceso de copiar archivos en disquetes y drselos a otras personas para copiarlos en sus equipos se le denomina red de alpargata (sneakernet). Esta antigua versin de trabajo en red la hemos usado muchos de nosotros, y puede que sigamos usndola actualmente. En la figura No. 1.2. se muestra claramente este sistema. Figura No. 1.2. Sistema de red de alpargata

Este sistema funciona bien en ciertas situaciones, y presenta sus ventajas (nos permite tomar un caf o hablar con un amigo mientras intercambiamos y combinamos datos), pero resulta demasiado lento e ineficiente para cubrir las necesidades y expectativas de los usuarios informticos de hoy en da. La cantidad de datos que se necesitan compartir y las distancias que deben cubrir los datos superan con creces las posibilidades del intercambio de disquetes. Pero qu sucedera si un equipo estuviera conectado a otros? Entonces podra compartir datos con otros equipos, y enviar documentos a otras impresoras. Esta interconexin de equipos y otros dispositivos se llama una red, y el concepto de conectar equipos que comparten recursos es un sistema en red

1.2 OBJETIVOS DE LAS REDES Con la disponibilidad y la potencia de los equipos personales actuales, facilita la existencia de redes de computadores porque permiten: Aumentar la eficiencia y reducir los costos. Las redes de equipos alcanzan estos objetivos de tres formas principales: Compartiendo informacin (o datos). Compartiendo hardware y software. Centralizando la administracin y el soporte.

Compartir informacin (o datos) La capacidad de compartir informacin de forma rpida y econmica ha demostrado ser uno de los usos ms populares de la tecnologa de las redes. Hay informes que afirman que el correo electrnico es, con diferencia, la principal actividad de las personas que usan Internet. Muchas empresas han invertido enredes especficamente para aprovechar los programas de correo electrnico y planificacin basados en red. Al hacer que la informacin est disponible para compartir, las redes pueden reducir la necesidad de comunicacin por escrito, incrementar la eficiencia y hacer que prcticamente cualquier tipo de dato que est disponible simultneamente para cualquier usuario que lo necesite. Los directivos pueden usar estas utilidades para comunicarse rpidamente de forma eficaz con grandes grupos de personas, y para organizar y planificar reuniones con personas de toda una empresa u organizacin de un modo mucho ms fcil de lo que era posible anteriormente.

Compartir hardware y software Figura No. 1.3 .Red de computadores compartiendo impresora

Antes de la aparicin de las redes, los usuarios informticos necesitaban suspropias impresoras, trazadores y otros perifricos; el nico modo en que losusuarios podan compartir una impresora era hacer turnos para sentarse en elequipo conectado a la impresora.Las redes hacen posible que varias personas compartan simultneamente datos yperifricos. Si muchas personas necesitan usar una impresora, todos pueden usarla impresora disponible en la red, tal como se muestra en la figura No. 1.3.Las redes pueden usarse para compartir y estandarizar aplicaciones, comotratamientos de texto, hojas de clculo, bases de datos de existencias, etc., paraasegurarse de que todas las personas de la red utilizan las mismas aplicaciones ylas mismas versiones de estas aplicaciones. Esto permite compartir fcilmente losdocumentos, y hace que la formacin sea ms eficiente: es ms fcil que losusuarios aprendan a usar bien una aplicacin de tratamiento de textos que intentaraprender cuatro o cinco aplicaciones distintas de tratamiento de textos

Centralizacin de la administracin y el soporte La conexin en red de los equipos tambin puede facilitar las tareas de soporte.Para el personal tcnico, es mucho ms eficiente dar soporte a una versin de unsistema operativo o aplicacin y configurar todas los equipos del mismo modo quedar soporte a muchos sistemas y configuraciones individuales y diferentes. 1.3 Clases de redes Existen 3 grandes clases de redes:Redes de rea local LAN (Local Area Network)Redes de rea metropolitana MAN (Metropolitan Area Network ) Redes de rea Extensa WAN (Wide Area Network) 1.3.1 Red de rea local LAN (Local Area Network)

Suele ser una red de propiedad privada que conecta enlaces de una nica oficina,edificio o campus (vase la figura 1.4.) Dependiendo de las necesidades de

laorganizacin donde se instale y del tipo de tecnologa utilizada, una LAN puedeser tan sencilla como dos PC y una impresora situada en la oficina de la casa dealguien o se puede extender por toda una empresa o incluir voz, sonido yperifricos de video. En la actualidad el tamao de las LAN est limitado a unospocos kilmetros.Las LAN estn diseadas para compartir recursos entre computadoras personaleso estaciones de trabajo. Los recursos a compartir pueden incluir hardware

(porejemplo, una impresora), software (por ejemplo, una aplicacin) o datos.Figura No. 1.4 Red LAN

Imagen tomada del libro de Transmisin de Datos y redes de comunicaciones. Behrouz. A. Forouzan. Editorial Mc Graw Hill.Segunda edicin

1.3.2 Redes de rea metropolitana MAN (Metropolitan Area Network) Esta clase de red ha sido diseada para que se pueda extender a lo largo de unaciudad entera. Puede ser una red nica, como una red de televisin por cable. Opuede se una forma de comunicar un cierto nmero de LAN a LAN y de dispositivoa dispositivo. Por ejemplo una empresa puede usar una MAN para conectar lasLAN de todas sus oficinas dispersas por la ciudad (vase figura No. 1.5)Figura No. 1.5 Red de rea Metropolitana MAN

imagen tomada del libro de Transmisin de Datos y redes de comunicaciones. Behrouz. A. Forouzan. Editorial Mc Graw Hill.Segunda edicin 1.3.3 Red de are extensa o amplia WAN (Wide Area Network) Las redes de rea amplia (WAN, Wide Area Network). Las WAN proporcionan unmedio de tranasmisin a larga distancia de datos, voz, imgenes e informacin devideo sobre grandes reas geogrficas que pueden extenderse a un pas, uncontinente o incluso el mundo entero (vase figura No. 1.6)Figura No. 1.6 Red de rea extensa WAN

imagen tomada del libro de Transmisin de Datos y redes de comunicaciones. Behrouz. A. Forouzan. Editorial Mc Graw Hill.Segunda edicin

1.4 MEDIOS DE TRANSMISIN Las computadoras y otros dispositivos de telecomunicacin usan seales pararepresentar los datos. Estas seales se transmiten de un dispositivo a otro enforma de energa electromagntica. Las seales electromagnticas pueden viajara travs del vaco, el aire u otros medios de transmisin. Por ejemplo en una sealde radio las ondas viajan a travs del aire y en un una seal de telfono las ondasviajan a travs de un cable.Entonces los medios de transmisin de datos se pueden dividir en dos grandescategoras. Guiados y guiados. 1.4.1 Medios guiados Son aquellos que proporcionan un conductor de un dispositivo al otro e incluyecables trenzados, coaxiales y cables de fibra ptica. Una seal viajando porcualquiera de estos medios es dirigida y contenida por los lmites fsicos delmedio. El par trenzado y el cable coaxial usan conductores metlicos (de cobre)que aceptan y transportan seales de corriente elctrica. La fibra ptica es uncable de cristal o plstico que acepta y transporta seales en forma de luz.

Cable par trenzado Es un cable que est construido por hilos conductores de cobre, recubierto dematerial aislante y trenzado en forma helicoidal igual que una molcula de DNA,con el objetivo de disminuir las posibles interferencias. Vase figura No 1.7.

Estetipo de cable es el que generalmente se usa en las lneas telefnicas para lainterconexin de los telfonos en la central telefnica y para realizar la conexinentre el toma de la seal de voz y el aparato telefnico, el cual est compuestopor dos a cuatro hilos, mientras que el utilizado para redes de computadores estcompuesto por 8 hilos y est dividido en diferentes categoras para los cables sinblindaje conocidos con la sigla en ingls UTP (Unshielded Twisted Pair) y conblindaje conocidos con la sigla STP (Shielded Twisted Pair).Entre las ventajes que este tipo de medio posee en las redes de computadores esel bajo costo, la facilidad de uso y de instalacin y su flexibilidad. Entre lasdesventajas tenemos la distancia no puede ser mayor de 100 m, posee menorancho de banda que otros tipos de cables

Figura 1.7 Cable par trenzado

Cable coaxial Este tipo de cable est formado por un hilo conductor central y otro cilndricoexterior (rejilla de hilos o lmina de aluminio). El cable est recubierto de materialaislante, ocupando tambin el espacio entre el cilindro conductor y el hilo central.Vase figura No. 1.8Este tipo de cable es el que se utiliza en las instalaciones de televisin por cable ytambin es frecuente emplearlo para conectar ordenadores o computadoras enred. En la transmisin de datos se usa una variante del cable coaxial, el cabletwinaxial, formado por dos conductores paralelos dentro de un cilindro conductorexterior y con un aislante entre ambos. La ventaja de este tipo de cable es su graninmunidad al ruido, su economa y su fcil instalacin. En la actualidad el cablecoaxial se utiliza muy poco debido al limitante sistema de interconexin de lascomputadoras para formar una red. Figura No. 1.8 Cable coaxial

Cable fibra ptica Los circuitos de Fibra ptica son filamentos de vidrio flexibles, del espesor deun pelo. Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan atravs de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya(incluyendo curvas y esquinas) sin interrupcin.Las fibras pticas pueden ahora usarse como los alambres de cobreconvencionales, tanto en pequeos ambientes autnomos (tales comosistemas de procesamiento de datos de aviones), como en grandes redesgeogrficas (como los sistemas de largas lneas urbanas mantenidos porcompaas telefnicas).La mayora de las fibras pticas se hacen de arena o slice, materia primaabundante en comparacin con el cobre. Con unos kilogramos de vidriopueden fabricarse aproximadamente 43 kilmetros de fibra ptica.Los dos constituyentes esenciales de las fibras pticas son el ncleo y elrevestimiento. El ncleo es la parte ms interna de la fibra y es la que gua laluz. Consiste en una o varias hebras delgadas de vidrio o de plstico condimetro de 50 a 125 micras. El revestimiento es la parte que rodea y protegeal ncleo. el conjunto de ncleo y revestimiento est a su vez rodeado por unforro o funda de plstico u otros materiales que lo resguardan contra lahumedad, el aplastamiento, los roedores, y otros riesgos del entorno. Vase figura No. 1.9 Figura No. 1.9 Cable de fibra ptica

Una de las grandes ventajas que posee la fibra ptica es la velocidad detransmisin, acceso a redes locales e Internet en forma permanente las 24 horas

del da, sin congestiones. Se puede transportar sin problemas video y sonido entiempo real, es inmune al ruido e interferencias elctricas, entre muchas otras.Las desventajas de este tipo de medio es muy poca, de las cuales se tiene que elcosto de instalacin de la fibra ptica es elevado, adems de la conexin aInternet por cuanto las cobran por cantidad de informacin transferida, aunque conuna tendencia a bajar de precio, slo pueden suscribirse las personas que estnen zonas de la ciudad donde est instalada la fibra ptica, fragilidad de la fibra,dificultad en la reparacin de un cable de fibra ptica que se haya roto o cortado. 1.4.2 Mdios no guiados o inalmbricos Tambin conocidos como comunicacin sin cable, transporta ondaselectromagnticas sin usar un conductor fsico. En su lugar, las seales se radiana travs del aire (o en unos pocos casos el agua) y, por tanto estn disponiblespara cualquiera que tenga un dispositivo capaz de aceptarla.Entre los medios de transmisin de datos no guiados tenemos:

Microondas terrestres Las microondas terrestres no siguen la curvatura de la tierra y por tanto necesitanequipos de transmisin y recepcin por visin directa. La distancia que se puedecubrir con una seal por visin directa depende principalmente de la altura de laantena: cuanto mas altas sean las antenas, ms larga es la distancia que sepuede ver. La altura permite que la seal viaje ms lejos sin ser interferida por lacurvatura del planeta y eleva la seal por la curvatura de muchos obstculos delas superficies, como colinas bajas, edificios altos que de otra forma bloquearan latransmisin. Habitualmente las antenas se montan sobre torres que a su vez estnconstruidas sobre colinas o montaas. Ver figura 1.10.Las seales de microondas se propagan en una direccin concreta, lo quesignifica que hace falta dos frecuencias para una comunicacin en dos sentidos,como por ejemplo una conversacin telefnica. Una frecuencia se reserva para latransmisin por microondas en una direccin y la otra

para la transmisin en laotra. Cada frecuencia necesita su propio transmisor y receptor

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