INTRODUCCION by S7VPvwHp

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									INTRODUCCION

En los últimos años la tecnología ha desarrollado un gran avance, y un reflejo de ello es
dentro de la industria computacional, la fusión entre de las computadoras y las
comunicaciones. El viejo modelo de una computadora aislada, ha que atendía todas la s
necesidades, ha sido reemplazado por un gran numero de computadoras separadas pero
interconectadas hacen el trabajo. A esto se le ha llamado REDES DE COMPUTADORAS.
Los modems y los programas de comunicaciones permiten a las Pc's conectare en línea. Los
servicios en línea difieren de los de tiempo compartido por principalmente fuentes de
información que incluyen noticias, informes meteorológicos, bases de datos y
enciclopedias. Los servicios de tiempo compartido permiten el acceso a una computadora
anfitriona para ejecutar un programa y procesar datos que sé proporción desde una terminal
distante. Los servicios en línea tambien sirven para intercambiar mensajes con otras
personas para formular y responder preguntas acerca de temas específicos. El software de
comunicaciones permite que la PC emule una terminal y se conecte con una computadora
anfitriona mediante módem y líneas telefónicas. Tambien llamado software de emulación
de terminal, el software de comunicaciones proporciona características adicionales que le
permiten subir y bajar archivos. Objetivos de una red:


      Compartir recursos
      Estandarizar las aplicaciones
      Alta fidelidad al contar con fuentes alternativas de suministro.
      Ahorro de dinero
      Medio de comunicación

INDICE:

  1) Tecnología de transmisión
  2) Estandares de redes
  3) Criterios para la implementaron de una red
  4) Diseño de red
  5) Tipo de cableado
  6)Expansión de redes

1) TECNOLOGIAS DE TRANSMISIÓN

  En términos generales existen dos tipos de tecnología de transmisión:

       1. - Redes basadas en servidor.
       2. - Redes peer to peer

REDES BASADAS EN SERVIDOR
  Las redes basadas en servidor cuentan con un solo canal de comunicación compartido
por todas las maquinas de la red. Los mensajes llamados cortos(paquetes) que envía una
maquina son recibidos por todas las demás. Un campo de direcciones dentro del paquete
especifica a quien se dirige. Al recibir un paquete, una maquina verifica el campo de
dirección. Si el paquete esta dirigido a ella, lo procesa; si esta dirijo a alguna otra maquina
lo ignora. Este tipo de sistema ofrece la posibilidad de dirigir un paquete a todos los
destinos colocando un código especial en el campo de dirección. Cuando se trasmite un
paquete con este código, cada maquina en la red lo recibe y lo procesa.

REDES PUNTO A PUNTO
   Las redes punto a punto consisten en muchas conexiones entre pares individuales de
maquinas. Para ir del origen al destino, un paquete en este tipo de red puede tener que
visitar primero una o más maquinas intermedias. A veces son posibles múltiples rutas de
diferentes longitudes, por lo que los algoritmos de ruteo desempeñan un papel importante
en las redes punto a punto.


2) ESTANDARES DE REDES

  Las redes estan compuestas por muchos componentes diferentes que deben trabajar
juntos para crear una red funcional. Los componentes los fabrican, por lo general, varias
compañias.Por lo tanto esnecesario que haya entendimiento y comunicacion entre los
fabricantes en relacion con la manera en que cada componente trabaja e interactua con los
demas componentes de la red.

Un protocolo es un juego de reglas que define la forma en que deben efectuarse las
comunicaciones de las redes, incluyendo el formato, la temporización, la secuencia y la
revisión y la correción de errores. Un estandar es la especificacion de red(o serie de
especificaciones) adoptada, e incluye guias y reglas que se refieren al tipo de componentes
que deben usarse, a la manera de conectar los componentes, así como a los protocolos de
comunicación que hay que emplear.


3) CRITERIOS DE IMPLEMENTACION DE UNA RED


      LAN
      WAN
      MAN

LA RED DE AREA LOCAL ( L A N )
   Las redes de área local, generalmente llamadas LAN (local área networks), son redes de
propiedad privada dentro de un solo edificio o campus de hasta unos cuantos kilómetros de
extensión. Se usan ampliamente para conectar computadoras personales y estaciones de
trabajasen oficinas de companias y fabricas con objeto de compartir recursos(por ejemplo
impresoras) e intercambiar información. Las LAN se distinguen de otro tipo de redes por
tres características:
      Su tamaño
      Tecnología de transmisión
      Topología



  Las lan están restringidas en su tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión del
peor caso esta limitado y se conoce de antemano. Conocer este limite hace posible usar
ciertos tipos de diseños que de otra manera no serian prácticos, y tambien simplifica la
administración de la red.
Las LAN a menudo usan una topología de transmisión que consiste en un cable sencillo al
cual están conectadas en un cable sencillo al cual están conectadas todas las maquinas,
como líneas compartidas de la compañía telefónica que solía usarse en áreas rurales. Las
LAN tradicionales operan a velocidades de 10 a 100 Mpbs, tienen bajo retardo (décimas de
microsegundos) y experimentan muy pocos errores. Las LAN lans nuevas pueden operar a
velocidades muy altas, hasta cientos de megabits/seg.

  Las LAN de transmisión pueden tener diversas topología. Una es RED DE BUS (un
cable lineal), en cualquier instante una computadora maquina maestra y puede transmitir; se
pide otras maquinas que se abstengan de enviar mensajes. Es necesario un mecanismo de
arbitraje puede ser centralizado o distribuido.
Un segundo tipo de sistema de difusión es el de anillo. En el cual cada bit se propaga por si
mismo, sin esperar al resto del paquete al cual pertenece. Típicamente cada bit recorre el
anillo entero en el tiempo que toma trasmitir unos pocos bits, a veces antes de que el
paquete completo se haya transmitido. Como todos los sistemas de difusión, se necesitan
reglas para arbitrar el acceso simultaneo al anillo.

REDES DE AREA AMPLIA
   Una red de área amplia o WAN ( wide area network), se extiende sobre un area
geográfica extensa, a veces un paso un continente; contiene una colección de maquinas
dedicadas a ejucatar programas de usuario (hots).El termino sistema terminal( end system)
se utiza tambien ocasionalmente en la literatura. Los hots están conectadas por una subred
de comunicaciones o simplemente subred. El trabajo de la subred es conducir mensajes de
una hosts a otras, asi como el sistema telefónico conduce palabras del que habla al que
escucha. La separacion entre los aspectos exclusivamente de comunicación de la red y los
aspectos de aplicación, simplifica enormemente el diseño total de la red.



  En muchas redes de área amplia, la subred tiene dos componentes distintos: Las líneas de
transmisión y los elementos de comunicación. Las lineas de transmisión (circuitos, canales
o troncales) mueve bits de una maquina a otra. Los elementos de comunicación son
computadoras especializadas que conectan dos o mas líneas debe escoger una línea de
salida para reenviarlos. Desafortunadamente, no hay una terminología estándar para
designar estas computadoras; se les denomina nodos conmutadores de paquetes, sistemas
intermedios y centrales de conmutación de datos, entre otras cosas. Como termino genérico
para las computadoras de conmutación , usaremos la palabra enrutador. En casi todas la s
WAN, la red contiene numerosos cables o líneas telefónicas, cada una conectada a un par
de enrutadores. Si dos enrutadores que no comparten un cable desean comunicarse deberán
hacerlo indirectamente, por medio de otros enrutadores.

REDES DE AREA METROPOLITANA
  Una red de area metropolitana o MAN(metropolitan area network) es basicamente una
version mas grande de una Lan.

    La principal razon para istinguir las MAN como una categoria especial es que se ha
adoptado un estandar para ellas,llamado DQDB (distributed queue dual bus, o bus dual de
cola distribuida) o, 02.6 del IEEE. El DQDB consiste en dos buses unidireccionales,a las
cuales estan conectadas todas las computadoras. Cada bus tiene una cabeza terminal, un
dispositivo que inicia la actividad de tras mision. El trafico destinado a una computadora
situada a la derecha del emisor usa el bus superior. El trafico hacia la izquierda usa el de
abajo.
Un aspecto clave de las MAN es que hay un medio de difusion( dos cables, en el caso de la
802.6 al cual se conectan todas las computadoras. Esto simplifica mucho eldiseño
comparado con otros tipos de redes.

4) DISEÑO DE RED

  Tres principales topologias

       Bus
       Estrella
       Anillo

Criterios para seleccionar una topología

BUS
   La topología de bus, cada computadora esta conectada a un segmento común de cable de
red. El segmento de red se coloca como un bus lineal, un cable largo que va de un extremo
a otro de la red, y al cual se conecta cada nodo de la red. El cable puede ir por el piso, por
las paredes, por el techo, o puede ser una combinación de éstos, siempre y cuando el cable
sea un segmento continuo.

ESTRELLA
  En una topología de estrella, cada computadora está conectada a un concentrador ( o un
hub o centro) ubicado centralmente. El concentrador es un dispositivo de hardware con
varios puertos, y se puede conectar un conector de cable de red en uno de ellos.

ANILLO
  En una topología de anillo, cada computadora se conecta en forma de anillo a la red. Las
topología de anillo casi siempre son lógicas con topología de anillo lógica conectada a una
topología física de estrella. La topología física muestra que cada computadora se conecta a
un dispositivo central y parece una estrella. La ruta seguida por los datos de una
computadora a otra ilustra que la topología lógica es de anillo.

                CRITERIOS PARA SELECCIONAR UNA TOPOLOGIA


TOPOLOGIA VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Bus

      Economía en uso de cableado
      Decremento su velocidad, cuando
      Software y hardware no es caro aumenta el trafico Y fácil de conseguir
      Rompimiento en el cable principal afecta a la red

ANILLO

      Acceso igualatorio para todos
      Falla una computadora y se daña Las computadoras la red
      Su tamaño no es afectado
      Los problemas son difíciles de aislar
      A cada reconfiguracion genera distribuidos en la operación STAR
      Facil de modificar
      Costo
      Esta decentralizado el manejo
      Si se daña el repetidor se daña y monitoreo de red la red

5) Tipo de cableado

       UTP
       FIBRA OPTICA
       TWINAXIAL
       COAXIAL
       ETHERNET


UTP
  En el cable UTP los segmentos más largos son aproximadamente de 100 mts
dependiendo de su uso y aplicación. Se tienen básicamente 5 categorías:

Categoría 1. Ancho de banda de voz 128 K. Es el cable de telefonía tradicional.
Categoría 2. Este cable puede llevar información hasta de 4Mbps y consiste en 4 pares
trenzados
Categoría 3. Puede llevar información de hasta 10 Mbps y consiste de 4 pares trenzados con
3 torsiones por pie
Categoría 4. Lleva información hasta 16 mbps
Categoría 5. Lleva información hasta 100mbps


FIBRA OPTICA
   Trasmite datos por medio de una serie de pulsos de luz, trasmitidos ay a través de una
hembra fina de fibra de vidrio. Un solo cable de fibra de vidrio consiste normalmente en
una fibra rodeada por un recubrimiento amortiguador. Esta rodeado de Kevlar para
protección y fuerzas mayores. La compuerta protectora exterior esta compuesta de PVC o
poliuretano negro. Con frecuencia, el cable de fibra de fibra contiene mas de una fibra. La
fibra es capaz de trasmitir datos a alta velocidad y no es susceptible de interferencias
exteriores, como sucede con el cable de alambre convencional


CABLES DE COBRE
  Los cables de cobre utilizados para transmisión son condutores clásicos que en ocasiones
no son de este metal, sino aleaciones que mejoran las características eléctricas del cable.
Los tipos de clabes más utilizados para la transmisión de datos son:


COAXIAL

  El término coaxial quiere decir eje común ya que un cable coaxial está formado pur un
conductor central rodeado de una capa de mateial aislante o dieléctrico, rodeada a su vez
por una malla de hilos conductores cubierta por una funda de material aislante y protector,
Formado así cuatro capas concéntricas, como se ve en la figura:

TWINAXIAL

  Este tipo de cable es una variación del coaxial que dispone de dos conductores centrales,
envueltos cada uno en un aislante. Se utiliza en instalaciones de redes de tipo token ring

Par trenzado apantallado (STP, Shielded Twisted Pair).

   Este tipo de cable está formado por grupos de dos conductores cada uno con su propio
asilante trenzados entre sí y rodeados de una pantalla de material conductor, recubierta a su
vez por un aislante. Cada grupo se trenza con los demás que forman el cable y, el conjunto
total se rodea de una malla conductora y una capa de aislante protector. Esta disposición
reduce las interferencias externas, las interferencias entre pares y la emisión de señales
producidas por las corrientes que circulan por el cable. Un uso común de este tipo de cables
es la conexión de los tranceptores insertados en el coaxial de una red 10base5 con la tarjeta
de red de una estación.

Par trenzado sin pantalla (UTP, Unshielded Twisted Pair).
   En este tipo de cable, los conductores aislados se trenzan entre sí en pares y todos los
pares del cable a su vez. Esto reduce las interferencias entre pares y la emisión de señales.
Estos cables se utilizan, sobre todo, para los sistemas de cableado integral, combinando
telefonía y redes de transmisión de datos, principalmente 10baseT.


ETHERNET
   El protocolo de red Ethernet fue diseñado originalmente por Digital, Intel y Xerox por lo
cual, la especificación original se conoce como Ethernet DIX. Posteriormente, IEEE ha
definido el estándard Ethernet 802.3. La forma de codificación difiere ligeramente en
ambas definiciones. Es el método de conexión más extendido en la actualidad. La velocidad
de transmisió de datos en Ethernet es de 10Mbits/s. En el caso del protocolo Ethernet/IEEE
802.3, el acceso al medio se controla con un sistema conocido como CSMA/CD(Carrier
Sense Multiple Access with Collision Detection, Detección de Portadora con Acceso
Múltiple y Detección de Colisiones), cuyo principio de funcionamiento consiste en que una
estación, para transmitir, debe detectar la presencia de una señal portadora y, si exite,
comienza a transmitir. Si dos estaciones empiezan a transmitir al mismo tiempo, se produce
una colisión y ambas deben repetir la transmisión, para lo cual esperan un tiempo aleatorio
antes de repetir, evitando de este modo una nueva colisión, ya que ambas no escogerán el
mismo tiempo de espera. Existen cuatro tipos de Ethernet:

10base5.
  Es la Ethernet original. Utiliza cable coaxial grueso y transceptores insertados en él. La
longitud máxima del bus es de 500 m con 100 estaciones por segmento, a una distancia
mínima de 2.5 m entre puntos de inserción de los transceptores.

10base2.
   El costo de instalación del coaxial y los transceptores de las redes 10base5 las hacía
prohibitivas para muchas empresas, lo cual indujo la utilización de un cable más fino y, por
tanto más barato, que además no necesitaba transceptores insertados en él. Por esto,
también se le conoce Ethernet fino o cheaper-net(red barata). La longitud máxima es de 185
metros y un máximo de 30 estaciones por segmento.

10baseT.
   El costo del cable coaxial fino sigue siendo mayor que el del cable telefónico de pares
trenzados. Como en la mayoría de los edificios el tendido de la líneas de teléfono estaba
hecho con cables de cuatro pares y el teléfono solo utiliza uno, se diseñó un modo de
transmitir las señales Ethernet de 10 Mbits/s sobre dos pares trenzados en segmentos de
hasta 100 metros. Esta facilidad de aprovechar los tendidos existentes ha dado gran
popularidad a este tipo de Ethernet, siendo el más utilizado en la actualidad. Este tipo de
Ethernet tiene una topología de estrella.

10baseF.
  Es la especificación Ethernet sobre fibra óptica. Los cables de cobre presentan el
problema de ser susceptibles tanto de producir como de recibir interferencias. Por ello, en
entornos industriales o donde existen equipos sensibles a las interferencias, es muy útil
poder utilizar la fibra. Normalmente, las redes Ethernet de fibra suelen tener una topología
en estrella.

   En la actualidad han surgido nuevas especificaciones basadas en Ethernet que permiten
transmitir datos a mayor velocidad como son: Switched Ethernet.

   Esta especificación utiliza concentradores de red con canales de comunicación de alta
velocidad en su interior, con una arquitectura similar a las centrales de teléfonos, que
conmutan (switch) el tráfico entre las estaciones conectados a ellos. Esto permite que cada
estación disponga de un canal de 10Mbits/s, en lugar de un único canal para todas ellas. La
ventaja de esta especificación es que utiliza los mismos cables y tarjetas de red que el
10baseT, sustituyéndose sólo los concentradores. Ethernet de 100 Mbits/s(100baseX).
Esta especificación permite velocidades de transferencia de 100 Mbits/s sobre cables de
pares trenzados, directamente desde cada estación. Requiere la sustitución de los
concentradores y las tarjetas de red de las estaciones-

6) Expansión de redes

      Hubs y concentradores
      Repetidores
      Puentes
      Ruteadores


HUBS O CONCENTRADORES

   Los hubs o concentradores son un punto central de conexión para nodas de red que están
dispuestos de acuerdo a una topología física de estrella, como en el Ethernet 10BASE-T.
Los concentradores son dispositivos que se encuentran físicamente separados de cualquier
nodo de la red, aunque algunos concentradores de hecho se enchufan a un puerto de
expansion en un nodo de red. El concentrador tiene varios puertos en la parte trasera de la
tarjeta.

  Pueden conectarse varios concentradores para permitir la conexión de nodos adicionales.
Muchos concentradores tienen un conector BNC en la parte trasera, además de los sockets
normales RJ_45. Este permite que se enlacen concentradores por medio de un cable coaxial
Thin Ethrnet

REPETIDORES

  Es un dispositivo que permite expandir la longitud de la red, amplifica y retransmite la
señal de red. Los repetidores multipuertos permiten conectar más de dos segmentos de
cable de red.

PUENTES
   Es un dispositivo que conecta dos Lan separadas para crear lo que aparenta ser una sola
LAN. Los puentes revisan la dirección asociada con cada paquete de información. Luego, si
la dirección es la correspondiente a un nodo del segmento de red actual, no pasara el
paquete al otro lado. Tambien suelen emplearse para reducir la cantidad de trafico de red de
un segmento de red. Y se puede emplear para conectar dos segmentos de red Thin Ethernet
por medio de comunicaciones inalámbricas.

RUTEADORES

   Requieren por lo general que cada red tenga el mismo NOS común, el ruteador puede
ejecutar funciones mas avanzadas, y son lo suficientemente inteligentes para determinar la
ruta mas eficiente para el envío de datos, en caso de existir más de una ruta.

								
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