Comunicaciones y Redes

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.

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.


Objetivos

Conceptos de comunicación de datos y redes informáticas.

Elementos necesarios para lograr la comunicación de datos.

Componentes de las redes informáticas.

Clasificación de las redes informáticas.


Contenidos

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 (ordenadores 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:

DispositivoOrdenador

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 ordenador.

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 ordenadores 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 ordenadores.

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.

Comunicación de Datos y Redes de Computadoras

Definiciones: Ancho de banda

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 ordenadores.

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 ordenadores que se comunican a 10 Mbps, a un HUB con capacidad de 10 Mbps, sólo un ordenador 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 ordenadores que se comunican a 10 Mbps, a un Switch con capacidad de 10 Mbps, todos 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


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 un ordenador central o servidor y un conjunto de ordenadores cliente.

Una parte de cada aplicación está en el servidor (software server) y la otra parte está en cada ordenador 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.

Comunicaciones y Redes

Technology

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