Comunicacion y redes

Introducción a la Computación

Explicar los conceptos relacionados con la comunicación de datos y las redes informáticas.

Identificar los elementos necesarios para lograr la comunicación de datos.

Describir los componentes de las redes informáticas.

Clasificar las redes según diversos criterios.

Introducción a la ComputaciónComunicación de Datos y Redes Informáticas

Objetivos

Hardware


Recordando

Comunicación de Datos y Redes Informáticas

Dispositivos electrónicos interconectados que se usan para la entrada, procesamiento y

salida de datos/información.

Datos

Elementos de información. Símbolos que representan hechos, valores o

situaciones.

Dispositivos de entrada/salida


Recordando


Dispositivos electrónicos que proporcionan funciones tanto de entrada,

como de salida de datos.

Protocolo TCP/IP

Es el conjunto de normas y procedimientos para la sincronización y el

formato de los datos en Internet.

Una red es un arreglo o

configuración de nodos,

conectados mediante canales de

comunicación.

Definiciones: Redes


Son redes en las que:

Cada nodo es una estación que envía y/o recibe datos (computadores o dispositivos), es decir, los nodos son elementos de hardware.

Los canales de comunicación son los medios que transportan datos, de un dispositivo emisor a otro receptor.

Se requiere software especializado para manejar la comunicación de datos.

Definiciones: Redes informáticas




Ejemplo:

DispositivoComputadora

Medio

Funciones

Establecer, conducir y finalizar la comunicación de datos entre dos o más nodos.

Beneficios

Acceso simultáneo a programas e información. Equipos periféricos compartidos (impresoras, escáner, etc.) Comunicación personal más eficiente (correo electrónico, foros, etc.) Procesos de respaldo más efectivos.



Transferencia de datos de un nodo a otro, a través de canales de comunicación.

La comunicación de datos se basa en los dispositivos de entrada/salida del

computador.

Definiciones: Comunicación de datos



Ente emisor (nodo).

Ente receptor (nodo).

Medios o canales de comunicación.

Protocolos de comunicación.

Mensaje.

Dispositivos de comunicación.

Operador.

Elementos para la comunicación de datos


Son los computadores o dispositivos periféricos que envían y/o reciben datos. Son los nodos de la red.

Para poder comunicarse, cada nodo debe tener instalada una tarjeta NIC (Network Interface Card),

comúnmente llamada “tarjeta de red”.


Entes emisores y/o receptores


Al comprar una tarjeta de red, es necesario considerar las

características del equipo en que se va a instalar y de la red

a la que se va a conectar.

Un canal puede ser un medio físico (cable) o un medio inalámbrico (frecuencia de radio específica).

La selección de un canal depende de:

Condiciones de la instalación.

Volumen de bits transportados por unidad de tiempo.

Distancia que pueden recorrer los datos sin sufrir atenuación.

Costos.


Medios o canales de comunicación


Se compone de 2 o más pares de “hilos” trenzados, aislados entre sí.

En cada par, un hilo transporta la señal y el otro es la “tierra”.

Existen 2 tipos:

Blindados (STP=Shield Twisted Pair).

No blindados (UTP=Unshield Twisted Pair).

Ejemplos: Cables telefónicos.


Medios físicos: Cable trenzado de cobre


Se compone de un núcleo interno de cobre rodeado de aislamiento plástico, luego un blindaje o malla de cobre y en la parte más externa, otra cubierta plástica.

El blindaje o malla de cobre evita interferencias eléctricas.

Ejemplos: Antena de Televisión

Medios físicos: Cable coaxial


Compuesto por un núcleo de fibra de vidrio, rodeado de malla sintética y recubrimientos internos y externos.

Los datos se transportan a través de pulsos de luz a lo largo de la fibra de vidrio.

Medios físicos: Cable de Fibra Óptica


Ejemplo: Troncal de distribución (Backbone) para señal de TV por cable.


Transmisión a través de ondas de radio de alta frecuencia (En el rango de 1 a 30 GigaHertz) para comunicaciones de banda ancha.

Requiere una estación repetidora cada 20 millas debido a la curvatura de la tierra.

Puede ser utilizada para comunicaciones satelitales.

Receptor

Transmisor


Medios inalámbricos: Microondas


Dispositivo en órbita, que actúa como estación retransmisora.

El satélite recibe señales enviadas desde una estación en tierra, las amplifica y retransmite en diferente frecuencia a otra estación en tierra.


Medios inalámbricos: Satélites


Usa LEDs y fotodiodos para transmitir datos entre computadoras.

La señal se recoge a través de pequeños receptores en línea recta con el emisor o a través del reflejo en paredes o techos.

Se usan para soluciones de corta distancia, ya que las condiciones atmosféricas interfieren con la señal.


Medios inalámbricos: Infrarrojos


Ejemplo: Control remoto de la TV.

Es la capacidad de transmisión de un canal de comunicación.

La unidad de medida es bits por segundo (bps) y sus múltiplos (Kbps, Mbps, Gbps)

También se expresa frecuentemente en Bytes por segundo y sus múltiplos (KBps, MBps, GBps)

A mayor ancho de banda, mayor cantidad de información se transmite por unidad de tiempo y como consecuencia, el proceso de comunicación

de datos es más rápido.

Introducción a la ComputaciónComunicación de Datos y Redes de Computadoras

Definiciones: Ancho de banda


Repaso

¿Qué es una red informática?

Es un arreglo de computadoras y/o dispositivos, conectados usando medios de

comunicación físicos y/o inalámbricos.

Su configuración incluye componentes de hardware y componentes de software.



Repaso

¿Para qué conectarse a una red informática?

Para establecer comunicación de datos con otros nodos y …


… compartir recursos: información personal o de negocios, equipos,

programas.


Repaso

¿Qué es comunicación de datos?

Es la transferencia de datos de un nodo a otro, a través de medios o canales de

comunicación.



Repaso

¿Qué se requiere para lograr la comunicación de datos?

Emisor (Computadora o dispositivo).

Receptor (Computadora o dispositivo).

Medios o canales de comunicación.

Dispositivos de comunicación.

Protocolos de comunicación.

Mensaje.

Operador.



Repaso

¿Qué es un canal de comunicación?

Un medio de conexión que transporta datos de un dispositivo emisor a otro receptor.

¿Cuáles son los tipos de medios?

Físicos (cable).

Inalámbricos (frecuencia de radio).



Repaso

Nombre ejemplos de cada tipo de medio de comunicación de datos

Físicos

Cable trenzado de

cobre.

Cable coaxial.

Cable de fibra óptica.

Inalámbricos

Microondas.

Satélite.

Infrarrojos.



Repaso

¿Por qué la comunicación es más rápida a través de un medio que ofrece banda

ancha?


Porque podemos enviar y recibir mayor cantidad de información, en cada unidad de

tiempo.

Es un conjunto de reglas, normas y procedimientos que garantizan la integridad y correcta secuencia de los datos transmitidos.

Asegura que todos los nodos de una red informática, emiten y reciben datos organizados en la misma forma.

Es similar a la gramática de un idioma: asegura que lo que se comunica es comprensible y que se pueden identificar los errores.

Ejemplo: Protocolo TCP/IP. Todo par de computadoras conectadas a Internet, deben seguir las normas del protocolo TCP/IP, para intercambiar datos.


Protocolo de comunicación


Entre otras:

Establecer que un nodo está listo para comunicarse.

Verificar y recuperar errores.

Numerar los mensajes, para comprobar que llegan en la secuencia correcta.

Controlar el destino de los mensajes.

Decidir qué elemento emitir y cuál recibir.


Funciones del protocolo de comunicación


Indicador Dirección Control Datos de usuario FCS Indicador de inicio de fin

Es el conjunto de datos que se envían y reciben.

En una red, el mensaje se transmite a través de “paquetes”.

Un paquete es una agrupación lógica de información que incluye la información de control y (generalmente) los datos del usuario. El esquema lógico de agrupación obedece a un protocolo de comunicación.


Mensaje


Ejemplo: Estructura de un paquete.

FCS = Frame Check Sequence = Secuencia de comprobación de estructura

Equipos electrónicos especialmente diseñados para posibilitar, facilitar o mejorar la conexión a redes informáticas.

Hacen uso de diversas tecnologías y se incorporan a las redes informáticas con diferentes objetivos.

Algunos de ellos son:

MODEM HUB Switch Router Bridge Gateway


Dispositivos de comunicación


Convierte la información digital en analógica (modula) y viceversa (demodula). Su nombre es un acrónimo de MOdulador-DEModulador.

Su principal beneficio es que permite la comunicación de datos, entre equipos que procesan información digital, a través de medios que transmiten señales analógicas (líneas telefónicas, aire, etc.)

Puede estar incorporado en el equipo (MODEM interno) o conectado al equipo (MODEM externo).

Es un dispositivo de entrada y de salida, puesto que se usa para enviar datos y también para recibirlos.


Dispositivos de comunicación: MODEM


Se caracteriza por ser una señal continua. Se representa gráficamente como una ola.

Puede ser transmitida por medios físicos o inalámbricos.

Se utiliza en sistemas como telefonía, radio y televisión.


Tipos de señal: Analógica

0

+

-

Unciclo

Amplitud


Se caracteriza por ser una señal discreta: solo toma los

valores 1 y 0.

Es una señal que puede ser transmitida sólo a través de

medios físicos.

Es la utilizada entre sistemas de computadoras.


Tipos de señal: Digital

Señal

Datos 1 0 1 0 1 0



Dispositivos de comunicación: MODEM


¿Cómo funciona?

También llamado concentrador, está diseñado para la interconexión de múltiples equipos.

Su tecnología permite transmitir a una velocidad fija.

Ejemplo:

Si se conectan 10 computadoras que se comunican a 10 Mbps, a un HUB con capacidad de 10 Mbps, sólo una computadora podrá comunicarse en cada momento.


Dispositivos de comunicación: HUB


Al igual que el HUB, está diseñado para la interconexión de múltiples equipos.

Sin embargo, su tecnología permite distribuir la velocidad de transmisión.


Dispositivos de comunicación: Switch


Ejemplo:

Si se conectan 10 computadoras que se comunican a 10 Mbps, a un Switch con capacidad de 10 Mbps, todas podrán comunicarse simultáneamente.

Está diseñado para conectar múltiples equipos o redes.

Su principal característica es que incluye funciones para manejo de seguridad y acceso, administración y estadísticas.

Ejemplo: Router de ABA (Conexión dedicada a Internet de CANTV)


Dispositivos de comunicación: Router


Dispositivos de comunicación: Bridge

También llamado “Router no inteligente”, está diseñado para conectar redes entre sí.

Está diseñado para interconectar redes que utilizan diferentes protocolos.


Dispositivos de comunicación: Gateway o compuerta



Repaso

¿Qué es un protocolo de comunicación?

Es un conjunto de reglas, normas y procedimientos que asegura que todos los

componentes de una red informática, emiten y reciben datos organizados en la misma forma.


Nombre un ejemplo de protocolo de comunicación

TCP/IP

¿Cuáles equipos lo usan?

Todos los que se conectan a Internet


Repaso

En comunicación de datos ¿Qué es un mensaje?

Es el conjunto de datos que se envían y reciben.


¿Cómo se transmiten los mensajes en una red informática?

A través de paquetes.

¿Qué es un paquete?

Una agrupación lógica de información que incluye la información de control y (generalmente) los

datos del usuario.


Repaso

¿Qué es un dispositivo de comunicación?

Un equipo especialmente diseñado para posibilitar, facilitar o mejorar la conexión a

redes informáticas.


Nombre ejemplos de dispositivos de comunicación

MODEM.

HUB.

Switch.

Router.

Bridge.

Gateway.


Repaso

¿Qué es un MODEM?

Un dispositivo de comunicaciones que convierte la información digital en analógica (modula) y

viceversa (demodula).


¿Por qué usamos un MODEM para conectarnos por línea telefónica a Internet?

Porque nuestra computadora procesa datos digitales y la línea telefónica transmite señal

analógica.

Las redes informáticas se clasifican de acuerdo a diversos criterios.

Algunos de ellos son:

Extensión geográfica.

Topología.

Relaciones lógicas.


Clasificación de las redes informáticas


Redes LAN (Local Area Network)


Clasificación de las redes informáticas: Según su extensión geográfica


Redes informáticas cuyos nodos están físicamente ubicados dentro de extensiones geográficas pequeñas.

Ejemplos: La red informática de una oficina, de un piso o de un edificio.

Pueden utilizar medios físicos o inalámbricos.

Suelen incluir dispositivos de comunicación tales como: HUB, Switch y Routers.

Redes WAN (Wide Area Network)




Redes informáticas cuyos nodos están físicamente ubicados dentro de extensiones geográficas grandes.

Ejemplos: Una red informática con nodos distribuidos en un país o en el mundo.

Pueden utilizar medios físicos o inalámbricos.

Pueden estar formadas por redes LAN interconectadas a través de dispositivos tales como: MODEM, Router, Gateway y Bridge.

Otras redes




Recientemente se han popularizado otros tipos de redes informáticas, tales como:

Redes MAN: Metropolitan Area Network, para redes ubicadas en extensiones que abarcan una ciudad.

Redes HAN: Home Area Network, para redes que abarcan los equipos existentes en una casa.

Redes PAN: Personal Area Network, para redes que abarcan los equipos de una persona.

Topología


Clasificación de las redes informáticas: Según su topología


La palabra topología literalmente significa "estudio de los mapas".

La topología es objeto de estudio en las matemáticas, donde los "mapas" están conformados por nodos (puntos) y enlaces (líneas).

En redes informáticas, cada nodo es un equipo y cada enlace es un medio de comunicación.

Redes con topología de bus




Todos los nodos están conectados a un mismo cable.

Ejemplo: Ethernet.

Redes con topología de malla completa




Cada nodo se enlaza directamente con todos los demás nodos de la red.

Ventaja: Conexión redundante.

Redes con topología celular




La topología celular está compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo individual en el centro. El área geográfica se dividide en regiones (celdas). Se utiliza para la tecnología inalámbrica, puesto que no hay enlaces físicos, solamente ondas electromagnéticas.

Otras topologías




Redes Cliente-Servidor


Clasificación de las redes informáticas: Según las relaciones lógicas entre sus

nodos


Está conformada por una computadora central o servidor y un conjunto de computadoras cliente.

Una parte de cada aplicación está en el servidor (software server) y la otra parte está en cada computadora cliente (software client o workstation).

La distribución del trabajo de procesar y almacenar, sigue un lógica jerárquica.

Redes Cliente-Servidor



nodos


Los servidores se clasifican de acuerdo a su uso.

Algunos ejemplos son:

Servidor de archivos. Servidor de correo electrónico. Servidor de Web. Servidor de aplicaciones. Servidor de impresión.

Redes de igual a igual



nodos


Todos los nodos de la red tienen relaciones equivalentes y tipos similares de software.

Normalmente cada nodo tiene acceso, por lo menos, a algunos de los recursos en todos los demás nodos.

La relación no es jerárquica.


Repaso

Nombre tres criterios para clasificar las redes informáticas.


Extensión geográfica.

Topología.

Relaciones lógicas entre sus nodos.


Repaso

Nombre dos tipos de redes, según su extensión geográfica.


¿Cuál es la principal diferencia entre una red LAN y una red WAN?

LAN.

WAN.

La extensión del área geográfica en que están distribuidos sus nodos.Las redes LAN abarcan áreas pequeñas (edificio) y las redes WAN abarcan áreas grandes (país)


Repaso

¿Una red WAN puede estar formada por varias redes LAN interconectadas?


Nombre un ejemplo de red LAN

¡Claro que sí!Muchas redes WAN están conformadas así.

La red que interconecta las computadoras de nuestro laboratorio de Introducción a la

Computación.


Repaso

La red del laboratorio de Introducción a la Computación es inalámbrica

¿Qué significa eso?


Que para comunicarse, las computadoras no utilizan cables (medio físico), sino frecuencias

de radio (medio inalámbrico). Los datos “viajan” por aire.

La “antena” es una tarjeta insertada en la parte posterior de las computadoras y el switch está

en la esquina superior derecha de la pared ubicada al fondo del aula.


Repaso

Nombre dos tipos de redes, según su topología.


¿Cuál es el criterio para clasificar las redes en las categorías: Cliente-Servidor y De Igual a

Igual?

Bus.

Celular.

Relaciones lógicas entre sus nodos


Para la semana próxima

Preparar la entrega final del trabajo de investigación


Prepararse para el segundo parcial

Comunicacion y redes

Technology

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