REDES & COMUNICACIONES

ROSA MONICA RAMIREZ

En este capítulo desarrolla el contenido básico en redes de comunicación para facilitar el análisis y desarrollo de esta temática a lo largo del programa de ingeniería de sistemas. El mundo de la comunicación es un reto constante donde cada minuto está apareciendo una nueva tecnología que permite aumentar la velocidad, la seguridad, acceso, portabilidad y todos los detalles que el estudiante pueda considerar. Las redes de comunicación constituyen un amplio capo de acción para ingenieros inquietos y que les guste investigar, probar y estar siempre a la vanguardia de los avances en el área.

GENERALIDADES

TIPOS DE REDESLas redes debemos clasificarlas por el cubrimiento que estas

realizan encontrando las siguientes: Tipos de redes de datos según su cobertura geográfica

Es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

RED DE ÁREA PERSONAL

Es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman a red de localización 13.

RED DE AREA LOCALO LAN

Es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base. militar

RED DE ÁREA DE CAMPUS

O CAN

Es una red de alta velocidad (banda ancha) más amplia que una red LAN que da cobertura en un área geográfica extensa relativamente a una ciudad.

RED DE ÁREA METROPOLITANA

Son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa, departamento, país o continente.

RED DE ÁREA AMPLIA

Es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrayas) de discos y librerías de soporte.

RED DE ÁREA DE ALMACENAMIENTO

Es un grupo de computadoras con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cual todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de brocadas (dominio de broadcast14) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física.

RED DE ÁREA LOCAL VIRTUAL

REDES INALÁMBRICAS DE ÁREA PERSONAL (WPAN):

Son redes inalámbricas de corto alcance que abarcan un área de algunas decenas de metros. Este tipo de red se usa generalmente para conectar dispositivos periféricos (por ejemplo, impresoras, teléfonos móviles y electrodomésticos) o un asistente personal digital (PDA) a un ordenador sin conexión por cables. También se pueden conectar de forma inalámbrica dos ordenadores cercanos.

REDES DE ÁREA LOCAL

INALÁMBRICAS

WLAN): Es una red que cubre un área equivalente a la red

local de una empresa, con un alcance aproximado de cien

metros. Permite que las

terminales que se encuentran

dentro del área de cobertura

puedan conectarse entre sí.

(WNAM): Se conocen como bucle local inalámbrico (WLL, Wireless Local Loop). Las WMAN se basan en el estándar IEEE 802.16. Los bucles locales inalámbricos ofrecen una velocidad total efectiva de 1 a 10 Mbps, con un alcance de 4 a 10 kilómetros, algo muy útil para compañías de telecomunicaciones.

REDES INALÁMBRICAS DE

ÁREA METROPOLITANA

INTERNET Internet es la red de redes por su cubrimiento global, también se le ha dado el nombre de “autopista de la información” debido a que es una “ruta” en donde podemos encontrar casi todo lo que buscamos en diferentes formatos. Esta red está permitiendo que cualquier dispositivo con conexión pueda establecer una comunicación inmediata con cualquier parte del mundo para obtener información que se requiera y ha permitido establecer millones de vínculos de personas de todo el mundo, bien sea para fines académicos o de investigación o personales principalmente es usada por las redes sociales como Facebook, Sónico, Hi5 entre otros. Esta nos permite la interconexión abierta al público la cual es capaz de conectar tanto a organismos oficiales como educativos y empresariales.

Para crear una red de comunicaciones se requiere hardware, software y medios de comunicación que se configuran según protocolos como el TCP/IP, que son consideran como las normas o leyes de las redes y los cuales permiten cada una de las partes cumplan los lineamientos establecidos generándose un estándar de funcionamiento de las partes. Las redes de computadores desde la parte física se instalan o se configuran con ciertos elementos básicos según el diseño y las necesidades que se requieran cubrir con la red.

COMPONENTES DE HARDWARE

SERVIDOR: El Servidor se define

como un tipo de software que realiza

ciertas tareas, también se utiliza para referirse al ordenador físico con

una configuración especial para el

funcionamiento del software, el propósito de la máquina (servidor) es

proveer datos necesarios, de modo que otras máquinas puedan utilizarlos.

LA TARJETA DE RED (NIC)

Es la encargada de conectar físicamente a los

computadores de una red por medio alámbrico y no

alámbrico. Esta se instala en la parte interna del computador y

se configura mediante el software operativo configurado

en computador.

Este dispositivo centraliza todo el cableado de una red local la integración de varios de estos equipos permite la ampliación de la red debido a que recibe una señal y repite emitiéndola por los diferentes puertos que tienen el dispositivo.

CONCENTRADOR O HUB:

UN CONMUTADOR O SWITCH

Es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI15. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC (Media Access Control)16de destino de las tramas en la red. Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola.

REPETIDORES Este dispositivo se encarga de aumentar la señal de datos enviados ya que a cierta distancia se pierde la integridad de los datos. En otras palabras, se encarga de impulsar nuevamente los datos y para no perder las conexiones, por ejemplo, cuando se trabaja con un cableado UTP de categoría 5 para un ancho de banda de 100MHz se considera que cada 100 metros debe aplicar un repetidor para ampliar la red

CORTAFUEGOS O FIREWALLS

Este dispositivo actúa como hardware o software, que se conecta entre la red y el cable de la conexión a Internet o un programa que se instala en el computador que tiene el módem que conecta con Internet. Este sistema es un filtro que funciona como un muro o cortafuegos entre las redes, permitiendo o denegando el ingreso o salida de datos de una red a otra, este dispositivo se instala entre la red local y la red virtual y así evitar el ingreso de intrusos a los datos confidenciales.

COMPONENTES DE SOFTWARE

Actualmente se encuentran diferentes tipos de servidores. Los servidores que se mencionan a continuación son programas (software) y la parte configuración de la parte física la determina un ingeniero de sistemas según sea la necesidad del servicio a prestar: Plataformas de Servidor (Server Platforms):Un término usado a menudo como sinónimo de sistema operativo, la plataforma es el hardware o software subyacentes para un sistema, es decir, el motor que dirige el servidor. principales sistemas operativos para servidor son: Linux (RedHat, Debian), UNIX (FreeBSD, Solaris) y Windows (Server).

MEDIOS DE COMUNICACIÓN

En principio, los medios de comunicación son los instrumentos mediante los cuales se informa y se comunica de manera masiva en la sociedad contemporánea. Por medio de ellos, los individuos, miembros naciones o comunidades específicas, se enteran de lo que sucede a nivel económico, político, social, etc., tanto en su contexto más inmediato como en el contexto global.

En una Red Local utilizamos cable UTP, STP o FTP estos cuentan con 4 pares trenzados, podemos encontrar más cables de mayor numero de pares 25, 50, 100, 200 y 300 pero su uso son diferentes.

TIPOS DE CABLES COAXIALES

Dependiendo de su banda pueden ser de dos tipos: Tabla 3: Detalles del Cable Coaxial CABLE CARACTERÍSTICAS Cable Coaxial Delgado 10-BASE-2 (denominado Thinnet o CheaperNet) con un diámetro de 6 mm. Cable coaxial fino (Ethernet fino). Velocidad de transmisión: 10 Mb/seg. Segmentos: máximo de 185 metros. Cable Coaxial Grueso 10-BASE-5 (Thicknet o Thick Ethernet). También se denomina Cable Amarillo, ya que, por convención, es de color amarillo Cable coaxial grueso (Ethernet grueso). Velocidad de transmisión: 10 Mb/seg. Segmentos: máximo de 500 metros. Conectores BNC para cable coaxial

Cableado RJ45 de T568 A Plug o Conector RJ45

Cableado RJ45 de T568 B Pares Color Pares Color 1 3 Blanco – Verde 2 Blanco – Naranja 2 3 Verde 2 Naranja 3 2 Blanco –

Naranja 3 Blanco – Verde 4 1 Azul 1 Azul 5 1 Blanco – Azul 1 Blanco

– Azul 6 2 Naranja 3 Verde 7 4 Blanco – Café 4 Blanco – Café 8 4

Café 4 Café

CONEXIÓN FIBRA ÓPTICA Es un Medio de transmisión compuesto de hilos muy finos de materiales transparentes ya sean de vidrio o plástico por donde se envían los datos en forma de luz a través del núcleo de la fibra, esta luz es emitida por una fuente laser o un LED.

TIPOS DE FIBRA

Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.

FIBRA MULTIMODO Es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto

supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras

multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1

km; es simple de diseñar y económico.Su distancia máxima es de 2 km y usan diodos

láser de baja intensidad.

FIBRA MULTIMODO

Es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se

logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un

tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de

propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A

diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo

permiten alcanzar grandes distancias (hasta 300 km

máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir

elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).

FIBRA MONOMODO

CONECTORES PARA FIBRA ÓPTICA

Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes: FC, que se usa en la

transmisión de datos y en las telecomunicaciones. FDDI, se usa para redes de fibra óptica. LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos. SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión

de datos. ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

CONECTORES PARA FIBRA ÓPTICA

CONEXIÓN POR AIRE Este tipo de configuración se considera no

alámbrico ya que utiliza el aire como medio de transmisión también se pueden llamar medios no confinados. Cada uno viene siendo un servicio que

utiliza una banda del espectro de frecuencias similar a las que utiliza la televisión y la radio. A todo el rango de frecuencias se le conoce como espectro electromagnético, el cual ha sido

un recurso muy apreciado y, como es limitado, tiene que ser bien administrado y regulad. Los administradores del espectro a

nivel mundial son los miembros de la WorldRadiocommunicationConference

(WRC) de la International TelecommunicationsUnion -

Radiocommunications Sector (ITU-R).

RED INALÁMBRICA

TOPOLOGÍA

Es la disposición física o lógica en la que se conectan los computadores a una red

también podríamos definirla como el diseño que se aplica a una red. También se debe tener en cuenta que si una red

tiene diversas topologías se la llama mixta.

Topología de Red en bus: Todas las estaciones están conectadas a una línea principal de comunicaciones y

realizan la transferencia de datos por esta línea o canal. Este diseño puede

afectar toda la red en caso de que la línea principal sufriera alguna ruptura

desconectando todos los computadores.

LA TOPOLOGÍA

La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser

ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede

representar una desventaja, ya que es común que se produzcan problemas de saturación de datos.

TOPOLOGÍA DE RED EN ESTRELLA

En esta Red nos conectamos a un computador principal o

servidor ya que todas transferencia de datos se realizara únicamente por

medio de servidor, proceso que facilita la supervisión y

control de toda información al ser la única ruta.

TOPOLOGÍA DE RED EN ANILLO

Topología de red en la que las estaciones de trabajo se conectan en forma de anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada

estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación del anillo.

En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o

testigo. Cabe mencionar que si algún nodo de la red se falla la

comunicación en todo el anillo se pierde.

TOPOLOGÍA DE RED DE DOBLE ANILLO

Es el mismo procedimiento que el

anterior a diferencia que este sistema tienen un

anillo adicional de respaldo en caso de que

uno falle el otros sostienen la red en

funcionamiento, este tipo de diseño de red es costoso pero favorece la seguridad en cuanto a la caída de un anillo.

TOPOLOGÍA DE RED EN ÁRBOL

Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la

conexión en árbol es parecida a una serie de

redes en estrella interconectadas también es una variación de la red

en bus. La falla de una estación de trabajo no

implica interrupción en las comunicaciones.

TOPOLOGÍA DE RED EN MALLA

La Red en malla es una topología de red en la que cada estación de trabajo está conectada a uno o más

de las otras estaciones. De esta manera es posible llevar los mensajes de una estación a otra por

diferentes rutas.

Si la red de malla está completamente conectada no puede existir absolutamente ninguna interrupción o falla en la transferencia de datos. Si en la red existe

más de un servidor cada uno de ellos tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores

RED INALÁMBRICA WI-FI

Los puntos de acceso (abreviado PA y a veces denominados zonas locales de

cobertura) pueden permitirles a las estaciones equipadas con WiFi

cercanas acceder a una red conectada a la que el punto de acceso se conecta directamente. El estándar 802.11 define dos modos operativos o podemos definirlos como topología de

redes inalámbricas:

El modo de infraestructura en el que los clientes de tecnología

inalámbrica se conectan a un punto de acceso. Éste es por lo general el

modo predeterminado para las tarjetas 802.11b. El modo ad-hoc en el que los clientes se conectan

entre sí sin ningún punto de acceso.

En el modo de infraestructura, cada estación informática (abreviado EST) se conecta a un punto de acceso a través de un enlace inalámbrico. La configuración formada por el punto de acceso y las estaciones ubicadas dentro del área de cobertura se llama conjunto de servicio básico o BSS.

TOPOLOGÍA O MODO DE INFRAESTRUCTURA

Este diseño permite a los equipos clientes inalámbricos

se conectan entre sí para formar una red punto a

punto, es decir, una red en la que cada equipo actúa como

cliente y como punto de acceso simultáneamente.

La configuración que forman las estaciones se llama

conjunto de servicio básico independiente o IBSS.

TOPOLOGÍA O MODO AD HOC

LA TOPOLOGÍA CELULAR

(INALÁMBRICA) Está compuesta por áreas

circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo

individual en el centro o una antena replicadora en este caso, en este sistema no hay un medio físico

directos de comunicación todo es por el aire por medio de frecuencias. La señal de

funcionamiento depende de la cantidad de replicadores para que

los dispositivos no pierdan comunicación ya que al salir del

cubrimiento de la señal el dispositivo se desconecta.