REDES DE ORDENADORES Y SERVICIOS DE INTERNET Redes de comunicación A lo largo de la historia han ido apareciendo diversos mecanismos de comunicación cada vez más sofisticados. En la actualidad. el uso de la telefonía móvil e Internet es un claro ejemplo de estos avances.

Internet es una red mundial de ordenadores que permite comunicarse y compartir información con todo el mundo. Su nombre procede de las palabras INTERconnected NETworks, es decir, redes interconectadas.

Las redes de ordenadores están presentes en la mayoría de activida­des de la sociedad. desde los hogares hasta las grandes empresas. Su uso meiora nuestra calidad de vida y proporciona servicios tan variados como el acceso a la Web. intercambio de datos. comercio electrónico. conexión entre d1spos1t1vos. VolP, gestión de la domótica en el hogar. etc.

Las nuevas tecnologías aportan muchos beneficios a los usuarios. pero también implican ciertos riesgos que afectan a derechos funda­mentales como la privacidad. por lo que es necesario adoptar medi­das de seguridad. especialmente cuando se trabaja en la red Internet.

El mundo está cada vez más interconectado y, en la actualidad, la información está más disponib le que nunca. pero eso no significa que sus ciudadanos y ciudadanas convivan de verdad, como lo demues­tra el sufrimiento de millones de personas que viven en la pobreza. la desigualdad que sufren las mujeres o la vulneración de los derechos humanos de los migrantes. entre otros.

[!¡) 1-2-4. TrabaJa en grupo para proponer buenas prácticas en el uso de Internet que ayuden a concienciar de 1a necesidad de prevenir los conflictos y erradicar las injusticias. ofreciendo a todos la posibilidad de aprender a vivir en armonía en un mundo seguro.

Al igual que las redes. los objetivos están interconectados. No se puede separar la pobreza del hambre. ni la educación del empode­ramiento de las muieres, etc. Crea un grafo donde los nodos sean los ODS y las aristas la relación existente entre ellos.

A pesar de la conectividad global. averigua cuántos millones de personas todavía no t ienen acceso a Internet.

19) Recuerda que para solucionar estas actividades puedes visitar la Web 1 : lp. //www un org/ sustuinabledevefopment/ es/ objetivos-de-desarrollo sostenible/

262

:; telecomunicaciones se han convertido en uno de los principales pilares del sarrollo tecnológico de nuestra sociedad. Las redes de ordenadores y los ·vicios de Internet permiten superar distancias transmitiendo de forma ins-1tánea voz. textos. datos, imágenes o vídeos a cualquier lugar del planeta e esté conectado Por ello. es fundamental conocer cómo se lleva a cabo el )Ceso de comunicación. qué tipos de redes hay, cuáles son las tecnologías de ::eso a Internet y las medidas de seguridad básicas que hay que adoptar al 1bajar en red .

• Proceso de -omunicación isde sus orígenes. los seres humanos han tenido la necesidad de comunicarse, lizando desde el lenguaje hasta diferentes mecanismos que han permitido la munícación a distancia. tales como el telégrafo o el teléfono. En la actualidad. utilizan las redes de telecomunicaciones e Interne:, que han pasado a ser ~mentos cotidianos en nuestras vidas.

do proceso de comunicación requ iere un emisor. un mensaje y un receptor. El 1isor transmite el mensaje al receptor a través de un canal.

,-,,,,._ - •. .,, • ...-...... • :lr --

' Emisor 1

-1 . -

;;i. 1 Elementos que intervienen en la comunicación.

1 una red. los dispositivos son emisores y receptores al mismo tiempo y el ca· il es el medio por el que circulan los datos que se transfieren entre ellos.

3ra que el proceso de comunicación sea efectivo, es necesario utili zar un pro· •Colo. es decir. un lenguaje común o conjunto de reglas para que emisores y

ceptores puedan entenderse. En las redes se suele utilizar la familia de proto­)los de Internet TCP/ IP.

2. Redes de ordenadores na red de ordenadores es un conjunto de equipos informáticos )nectados entre sí por medio de dispositivos que permiten enviar recibir datos.

:i principal finalidad de las redes es compartir información y re· Jrsos, y ofrecer servicios a distancia tales como la transmisión de n. sonido, imágenes o vídeos de alta definición. La interconexión e redes, a través de Internet. facilita la disponibilidad y el acceso a •S recursos desde cualquier lugar y en cualquier momento.

on los últimos avances tecnológicos. como el incremento de an-10 de banda en las redes y el desarrollo de las conexiones 1nalám­ricas, la tendencia es desarrollar dispositivos móviles y portátiles ada vez más pequeños y sofisticados, capaces de comunicarse nt re sí de forma inteligente y transparente al usuario. Estos dispo­tivos se caracterizan por su capacidad de procesamiento y co· iunicación en red. por lo que las posibilidades que ofrecen son rácticamente infinitas.

•J .... Las redes comparten información. recursos y servicios.

263

1

A pnnc1p1os de 1980, las empresas descubrieron las ventajas de utilizar tecnolo­gías de conexión, por lo que se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes de ordenadores. El inconveniente de esta g ran expansión fue que cada fabricante utilizaba su propia tecnología, resultando cada vez más difícil conectar redes que usaban especif icaciones diferentes.

Para solucionar esta incompatibilidad entre redes, la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) desarrolló el modelo de referencia OSI en 1984. con el objeto de normahzar el diseño de las redes para que pudieran conectarse entre sí. Este modelo es teórico, por lo que no está pensado para hardware o protocolos específicos. sino para establecer de forma clara las funciones y los procesos involucrados. A partir del modelo OSI surgen varios modelos prácti­cos. siendo TCP/IP, utilizado por Internet, el más difundido.

• 1. Modelo de referencia OSI

Flg 3. Esquema de comunicación entre los niveles OSI de dos equipe remotos .

OSI, Open System lnterconnection, es un modelo de interconexión de sistemas abiertos que ayuda a fabricantes y empresas a crear redes compatibles, independientemente de la tecnología utilizada.

El modelo OSI d1v1de la comunicación entre dos equipos en siete niveles, a través de los que se en­vían los datos entre el emisor y el receptor.

A medida que los datos pasan de una capa a otra inferior, se encapsulan y se les añade información adicional. En cada capa del modelo OSI, las unida­des de datos (PDU) con las que se trabaja reciben nombres diferentes:

Datos (Aplicación, Presentación y Sesión)

Segmentos (Transporte)

• Paquetes (Red)

• Tramas (Enlace de datos)

• Bits (Física)

A continuación, se especifican los diferentes niveles:

1 Nivel

ioArosU - -EMISOR RECEPTOR

Aplicación }+o o-( Aplicación J

Presentación ] +Q D oQ-( Presentaci61

oUJ-[ Sesión

oílTI-[ Transporte

o(IlJ)-( Red

J+U)o ~====~] íll1 Cada capa

Transporte +lll.JD /añade su

==Re=d ::::::::::::J+(IlJ)o tr· [Enlace de datos]+(IlJ]Jo D (JJilJ-[Enlace de dat~

Sesión

[ Física 1 + üJlilI) O -[ Física 1

7 Aplicación Suministra servicios de red a las apile ac1ones de usuario. Algunos ejemplos son los navegadores de lnterr

aciones VolP, gestores de bases de datos. etc. gestores de correo electrónico, aplic ~~~~~~~~~~~~~~~-

6 Presentación Traduce los datos a un formato de r e presentación común para que puedan ser accesibles y legibles

5 Sesión

4 Transporte

3 Red

Enlace de datos

2

1 Capa física

264

cualquier sistema.

Establece, administra y finaliza las s esiones de comunicación entre los equipos que están conectac s. sincronizando el intercambio de dato

Segmenta los datos que envía el e m1sor y los vuelve a ensamblar cuando llegan al receptor Gesti• d del servicio. aspectos como la segundad y calida

Selecciona la ruta por la que se env1a rán los datos por la red entre dos sistemas que pueden estar ubica· en redes geográficamente distintas. ~

Controla el flujo de datos y los d1stri buye de forma ordenada. Se encarga de aspectos de la red como cación de errores. etc. topología, el acceso a la red. la notifi

~~~~~~~~~

Define las especificaciones eléctricas. ópticas, mecánicas y funcionales para realizar la conexión física e1 ción se transmite en secuencias de bits a través del medio. los dispositivos de la red. La informa

- - -~- ~

Unidad 101

Familia de protocolos de Internet· TCP/ IP ·otocolo es un coniunto de conductas, reglas y normas que deben seguirse ~rtos actos o con determinadas personalidades. Por ejemplo. en una cere­a oficial hace referencia al vestuario de los invitados. a la programación. a ~rsonas que intervienen. etc. En el caso de las redes informáticas. un proto­~s el conjunto de reglas que ut !izan todos los dispositivos para ser capaces >municarse entre sí.

IP es la familia de protocolos en los que se basa la red Internet y que per-1 la transmisión de datos entre ordenadores. Recibe este nombre en refe­::i a los dos protocolos más importantes que lo componen: Protocolo de 'OI de Transmisión (TCP) y Protocolo de Internet ( IP), que fueron dos de rimeros en definirse y los más uti li zados de la familia. Algunos ejemplos ~sto de los protocolos son HTTP (HyperText Transfer Protocol), utilizado .acceder a las páginas web, FTP (File Transfer Protocol) para transferencia chivos. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) y POP (Post Office Protocol) correo electrónico.

Jal que el modelo OSI, TCP/IP está formado por capas. en cada una de las s se emplean protocolos de comunicación distintos. Pese a no ser 1dénti­.as capas del modelo TCP/IP guardan analogías con varias de las capas o ?s del modelo OSI.

···-------··--Aplicación ----

Aplicación Presentación ==i =---

Sesión :=J ............. . ===T-ransporte ==:J .............. ,--- Trans~or;,= ~ :=) =- Red J ::::::::::::::::J ===ln=te::.:r=net ....:=J

Enlace. ~e datos ] ........... . ,.! ~cceso a la red 1

--- Frsrca ___],·-·····-·---· -----------~-....

Modelo OSI __ .;_.;...; J

Actividades

1 A Equ1valenc1a entre las capas de los modelos OSI y TCP/IP.

---- ------------ -- - --- - ----------1 )El Razonas-pones-pegas-contestas-sintetizas :Rppcs). Imagina que asesoras a una empresa don­:ie hay problemas de comunicación entre los em­)leados. Asistes a una de sus reuniones y observas :¡ue cada uno se d irige al resto en su idioma. Algu-1os de ellos levantan la voz más que el resto y gesti­:ulan de forma inapropiada. )iseña un modelo de referencia que establezca las )autas adecuadas de comunicación en esta empre­;a. Para ello debes definir, al menos, las siguientes :apas: mensaje a transmitir, idioma empleado, for­nas recomendables y canal (voz. gestos. papel. etc.).

2 ~ Elabora una presentación sobre el modelo OSI. ' Puedes dedicar una o dos diapositivas a cada capa, , especificando sus características más importantes y , las funciones que realiza.

3 Indica el nivel OSI en el que actúan los siguientes elementos: un repetidor. un cable de red. un hub, la app WhatsApp, un rúter, un switch y un navegador de Internet.

4 [ll) El espejo. Haz una relación de los protocolos ' más importantes de las capas del modelo TCP/IP.

1 ----------- ------------- ------- ---------------- ---- ------------------- --- ---------------·

265

IP es el protocolo de comunicación de datos de la capa de Internet del modelo TCP/IP, correspondiente a la capa Red en el modelo OSI. que se ha convertido en el estándar más utilizado en redes.

Las redes basadas en IP utilizan la tecnología de conmutación de paquetes, consistente en enviar la información dividida en bloques a la dirección IP del equipo destinatario. Los paquetes viajan por la red de forma independiente. incluso por caminos diferentes. ensamblándose nuevamente al llegar al destino.

La configuración de red se basa en el uso de direcciones IP y algunos paráme­tros adicionales como la máscara de subred, dirección MAC. el grupo de trabajo, la puerta de enlace y el DNS.

3.1. Direcciones IP La dirección IP es un código numérico que identifica de manera única a cada equipo en una red. Existen dos versiones de estas direcciones. que se d feren­cian por el número de bits que las forman y, por consiguiente. del número de dispositivos que se pueden identificar en la red:

Direcciones 1Pv4, formadas por 4 bytes (32 bits). Para facilitar su representa­ción. suelen escribirse con 4 números, comprendidos entre O y 255. separados por puntos. Los ordenadores pueden tener cualquier dirección IP. excepto la acabada en O (dirección de red) y la acabada en 255 (dirección de broadcast). Por ejemplo, un ordenador que tiene asignada la dirección 1Pv4 192.168.32.15 pertenece a la red 192.168.32.0 y su dirección de broadcast es 192.168.32.255.

• Direcciones 1Pv6, formadas por 16 bytes (128 bits). Es una versión diseñada para reemplazar a 1Pv4. que ya no dispone de direcciones suficientes para asignar a la gran cantidad de dispositivos que se han ido sumando a Inter­net en los últimos años. Las direcciones 1Pv6 se escriben como ocho gru­pos de cuatro dígitos hexadecimales separados por dos puntos. Por ejemplo, 100e:03dl:0000:2351: acl0:882e:a371:1b3c. Los grupos de 4 dígitos formados por ceros se pueden comprimir del siguiente modo:

100e:3dl::235l:ac10:882e:a371:l b3c

La configuración de las direcciones IP en los equipos se puede realizar de dos modos diferentes. asignándola de forma estática o dinámica:

IP estática. Los equipos se configuran manualmente con una dirección IP fija, con la que siempre acceden a la red. Los servidores de Internet emplean di­recciones IP públicas y, generalmente, estáticas.

• IP dinámica. La dirección IP es asignada al equipo cada vez que se conecta a la red, siendo variable en cada sesión. Para ello, se utiliza el protocolo de red DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), que envía automáticamente los parámetros de red a cada equipo.

En una red con conexión a Internet hay que distinguir dos tipos de direcciones:

• Direcciones públicas. Se asignan a los dispositivos conectados de forma di­recta a Internet, tales como los enrutadores y los servidores web. Estas direc­ciones identifican un equipo de forma unívoca en toda la red Internet.

Direcciones privadas. Son un conjunto de direcciones que se reservan para utilizarse en redes privadas (véase la tabla en el margen). Estas direcciones no son visibles desde Internet. únicamente desde los equipos que hay co­nectados en dicha red y, por tanto. pueden estar repetidos en distintas redes privadas sin crear interferencias entre sí.

266

Es la difusión masiva de 1nforr c1ón a través de redes informátic Para real izar la transmisión, el ne emisor envía los datos a la d1r c1ón de broadcast de una red

L..

Clase A

Clase B

10.0.0.0 a 10.255.255.~

172.16.0.0 a 172.31.255 ..

Clase c 192.168.0.0 a 192.168.25!

INTERNET

+ Direcciones IP públicé 210.58.120.25

l

Direcciones IP privad 192.168.0.1

IP privada 192.168.0.2

IP priv 192.168

Red local

g. 5. Esquema de direcciones públicas y privadas en una red de área local conectada a lnten

• Subredes i red se puede dividir en subredes para gestionar la seguridad. compartir los Jrsos, mejorar el tráfico de datos, controlar el acceso de usuarios. etc. Por nplo. un instituto que dispone de un solo rúter para acceder a Internet puede 3r una subred para cada aula de Informática. otra para los departamentos y 3 para la gestión administrativa.

Ja dirección IP identifica un equipo y la subred a la que pertenece. Una más-3 de red es una combinación de bits que delimita con el valor «1» los bits de lirección IP referidos a la subred y con el valor «0» los relativos al equipo. :lS bits se expresan en decimal, por lo que un ejemplo de máscara podría ser .255.0.0.

Máscara de red

Dirección IP

255.255.255.0 = 11111111 11111111 11111111

192.168.0.3 , , 000000 1o1o1000 00000000

Subred

. P e a de ª"' ~e gat · ·- ·

OCXXXlOOO

00000011

Equipo

1 puerta de enlace. o gateway, es un dispositivo que permite interconectar 2s con arquitecturas y protocolos diferentes. Un ejemplo es el rúter. ya que le enlazar redes privadas con la red Internet. Se caracteriza por tener una ·cción IP privada y otra pública visible al exterior. Una dirección IP ut1ilzada itualmente para la puerta de enlace suele ser 192.168.0.1.

. DNS istema de nombres de dominio (DNS. del inglés domain name system) es base de datos distribuida por numerosos ordenadores de todo el mundo

3 convertir las direcciones IP en nombres de dominio. y viceversa. Cada vez se utili za una d irección web en Internet. como www.anaya.es. el DNS la tra­e a la dirección IP correspondiente .

• DI ección MAC ::lirección MAC, o dirección física, es un identificador único de 6 bytes que 1nan los fabricantes a las tarjetas y dispositivos de red. Los primeros 6 dígi­hexadecimales hacen referencia al OUI, identificador único de organización. lo que son iguales para todos los productos de un mismo fabricante. Un

nplo de dirección MAC es 2C:3F:32:AC:5F:B2.

Actividades

Abre la consola de tu sistema operativo y ejecu­ta la instrucción ipconfig si uti lizas Windows. y a instrucción ip addr si utilizas una distribución L nux.

Unidad 101

F La dirección IP 192.168.0.3 con máscara 255.255.255.0 1dentif1ca el equipo 3 dentro de la subred 192.168.0.0 .

a) Indica cuáles de los siguientes parámetros de red se muestran: 1Pv4, 1Pv6. MAC. Puerta de enlace o DNS.

Fig. 7. Consola de comandos.

b) La dirección 1Pv4 que tiene asignada. ¿es de cla­se A. B o C?

6 Escribe la siguiente pregunta en el buscador Google «Cuál es m1 IP». ¿La dirección IP obtenida pertenece a tu equipo? ¿Es pública o privada?

267

Las redes se pueden clasificar atendiendo a diversos criterios, tales como su área de cobertura, topología, tecnolog ía, funcionalidad, etc.

4.1. Según su área de cobertura La clasificación más habitual suele ser la que dis-t ingue entre el tamaño o área de cobertura de WAN una red, diferenciándose:

• Red de área extensa (WAN, wide area net-work). Es una red que interconecta equipos de áreas geográficas muy amplias. tales como países o continentes. Las redes se conectan por cables. conexiones móviles y utilizando satélites de comunicaciones. El ejemplo más característico es la red Internet. formada por multitud de redes de d iferentes t ipos.

• Red de área metropolitana (MAN, metropoli­tan area network). Es una red que da cobertu­ra a extensiones de varios kilómetros o incluso regiones. Algunos ejemplos son las redes ina­lámbricas WiMAX. que proporcionan Internet a los habitantes de una población.

MAN

• Red de área local (LAN, local area network). LAN

Es el tipo de red más habitual. ya que conecta ordenadores en un área relativamente peque­ña, como una habitación. una oficina, una casa o un edificio. Las redes LAN se conectan entre sí formando infraestructuras MAN y WAN. Las conexiones entre equipos se suelen realizar por cableado de red o por wifi.

• Red de área personal (PAN, personal area net­work). Son redes que comunican diferentes dis­positivos que están en un radio de pocos metros. Utilizan conexiones inalámbricas que varían se-gún el uso: conexión de penféricos (bluetooth, infrarroios. wire/ess. USB ... ), aplicaciones de do-mótica (ZigBee, ZWave ... ). microdispositivos (bluetooth de baja energía, RFID ... ), etc.

Cuando los dispositivos de estas redes se comu-

PAN

·······• . ... -·· -·· nican de forma inalámbrica (wireless). se antepone la letra W a su nombre. uti­lizándose términos como WLAN o WPAN.

Fig. 8. Esquema de conexiones en. redes WAN. MAN, LAN y PAN.

Actividades

7 Crea una presentación de diapositivas ampliando las características de cada tipo de red según su área de cobertura e indicando ejemplos. en cada caso.

8 Clasifica estas redes atendiendo a su cobertura: a) Red doméstica. b) Red inalámbrica para un pueblo. c) Pulsera de actividad conectada al teléfono.

268

9 (LJ Imagina que estás jugando a un videojuego e. el que tienes que construir una ciudad desde cerc Indica las redes que crearías, justificando la utilida1 de cada una de ellas.

10 ~ lQué te hace decir eso? ¿Qué tipo de redes S•

utilizan al enviar un emai l a un amigo que tienes e lado? ¿y si está en Suecia?

Se ún su opolo · pología de una red hace referencia a la distribución física del cableado para erconexión de los dispositivos. Algunos ejemplos son:

:;. Esta red, ya en desuso. se caracteriza por tener un único canal de comu-3ción al cual se conectan los distintos dispositivos. La circulación de toda 1formación por un mismo canal la convierte en una red lenta y que puede :!dar sin servicio en caso de rotura del cable principal.

illo. Se trata de una red cerrada en la que todos los ordenadores están co­:tados a ella. aunque también está en desuso. La información circula en un t ido por el anillo y cada ordenador analiza si es el destinatario: si no lo es, 3rá pasar la información al siguiente, y así sucesivamente. Si algún equipo la red deja de funcionar. la comunicación se pierde en todo el anillo.

rella. Los ordenadores están conectados directamente a un nodo cen tral, a 1és de un dispositivo que suele ser un switch, hubo rúter. La rotura de uno sus enlaces no influye en el funcionamiento del resto. Esta es la topología iitual de las redes de área local.

101. Es un conjunto de redes con una estructura jerárquica. Hay un nodo tral que se va ramificando en diferentes nodos. simulando la forma de un ol. Suelen usarse en sistemas de control, puesto que refleja la jerarquía de diferentes niveles.

rida. Es una red heterogénea, formada por la combinación de distintas o logías de redes. Un ejemplo característico es la red Internet

- -- -- .....

-~ -~

Red en bus Red en anillo Red en estrella

Se úns 1el d acce'I' o p 1 • idad

l su nivel de acceso o privacidad, una red informática puede ser:

1 pública. Se caracteriza por ser una red que puede utilizar cualquier per-3 para comunicarse, compartir información y acceder a sus servicios. ln­et es una red pública de ordenadores que conecta diferentes subredes todo el planeta.

privada. Es una red con acceso exclusivo para los usuarios y equipos que irman. por ejemplo, la red de una universidad. Cuando esta red proporcio­ervicios similares a los de Internet (páginas web. correo electrónico. FTP, 3miento. etc.), a los que solamente pueden acceder sus usuarios, recibe el 1bre de intranet.

1 (red privada virtual). Es una tecnología que utiliza la red pública Internet 3 acceder, de forma segura, a una red privada. El usuario que accede a la J. establece una conexión virtual cifrada con la misma funcionalidad. se­dad y política de acceso que si se estuviera físicamente en un equipo de .cf a la que se conecta. Se suele utilizar para administrar equipos de forma ota, para comunicar empresas, para teletrabajo, etc.

Tipos de redes según su topología.

/ U . o - -

- ~ g __ _

Red en árbol

d -VPN······... . .......... VPN

~ lll!i....iiiiiiiiii~ CORTAFUEGOS

'g) Int ranet

Conexión entre una cadena de tiendas, teletrabajadores y las oficinas.

269

4 S ú - · --•'l-'ón func'onal Atendiendo a la relación que se establece entre los diferentes equipos de una red, se d1st1nguen dos arquitecturas básicas:

Cliente-servidor. Son redes que se basan en la d stnbución de tareas. distin­guiendo dos tipos de equipos:

- Servidor. Es un equipo de la red que provee servicios al resto de equipos. de­nominados clientes. Algunos de estos servicios son la gestión de usuarios. el almacenamiento, la conexión a Internet. el acceso a bases de datos. el correo electrónico. la impresión, la telefonía, etc.

- Cliente. Son ordenadores que dependen, total o parcialmente. de los recur-sos de un equipo servidor. a los que acceden a través de la red.

Redes entre iguales (P2P, peer to peer). Son redes que no diferencian entre clientes y servidores, ya que todos los nodos se comportan como iguales en­tre sí. Los equipos actúan simultáneamente como clientes y como servidores respecto a los demás nodos de la red, permitiendo el intercambio directo de información en cualquier formato, entre los ordenadores interconectados. Al­gunos de los servicios más populares de este tipo de redes son el intercambio de archivos y la telefonía VolP.

- Intercambio de archivos. Consiste en el envío y la recepción de documen­tos. de forma directa, entre los ordenadores de varios usuarios conectados a Internet. Estas redes se utilizan para compartir todo tipo de ficheros, como música, vídeos y software. Este intercambio se basa en la idea de que to­dos los usuarios deben compartir para poder descargar usando numerosas aplicaciones como BitTorrent, eMule, Ares, etc. El inconveniente de estas redes es que algunos usuarios las utilizan para intercambiar archivos cuyo contenido está sujeto a las leyes de los derechos de autor. lo que siempre ha generado polémica.

- VolP. Es el servicio de telefonía IP utilizado para enviar voz digitalmente a través de la red Internet. El proceso es el siguiente: la señal analógica de voz se convierte en formato digita l para poder ser convertida en paquetes IP que son enviados como datos a través de la red Internet. El dispositivo que recibe la llamada realiza la tarea inversa para obtener nuevamente la voz. La mayoría de comunicaciones actuales se reali zan sobre VolP.

- Videoconferencia. Es el sistema de comunicación que permite mantener reuniones virtuales entre varias personas que se encuentran en lugares dis­tantes. Esta comunicación se realiza en tiempo real y transmite. en ambos sentidos. tanto el sonido por VolP como la imagen. Los interlocutores se ven y se hablan como si estuvieran en un mismo lugar. incluso pueden intercam­biar documentos, presentaciones o vídeos. utilizando aplicaciones como Skype, Google Hangouts. Zoom. etc.

Actividades

11 ¿El aula de tu centro está diseñada con un modelo de arquitectura P2P o cl iente-servidor? ¿Qué servicios no puedes utilizar si el servidor de tu aula está apagado?

12 Enumera aplicaciones que permitan realizar llamadas de voz. videollamadas entre dos personas o videoconferencias entre muchas personas.

270

En las redes P2P se pueden 1nt cambiar archivos propios o Cl

contenido no esté protegido <

derechos de autor; en caso c trano. además de ser inmoral. estaría incurriendo en un delito piratería.

Fig. 11. Videoconferencia con Sk)

, Unidad 101

;egún su tecnología física d conexión 1d1endo de la disposición física de los equipos y la tecnología de conexión :1licen. se distinguen dos tipos de redes. que suelen combinarse entre sí:

es cableadas. La conexión entre los ordenadores y los dispositivos de (rúteres. switches, hubs, etc.) se realiza mediante cables. Existen vanos ndares para redes cab leadas. aunque el más extendido es Ethernet. que :a una topología en estrella y diferencia entre vanos tipos de redes según :!locidad:

st Ethernet o lOOBASE-T. Es el estándar más lento, con una tasa de trans­enc1a de datos de 100 Mb/s.

Jabit Ethernet o lOOOBASE-T. Su tasa de transferencia de datos es de b/s.

Gigabit Ethernet o 10 GbE. Es el estándar más rápido y reciente, utilizado redes que requieren tasas de transferencia de hasta 10 Gb/s.

bleado emp leado en estas redes suele ser par t renzado (UTP, STP o FTP). ·a óptica cuando se requiere mayor velocidad.

!S inalámbricas. Como su nombre indica, son redes que no requieren ca­para establecer una conexión. En su lugar, la comunicación se hace a s de ondas. Existen d iversas tecnologías de comunicación inalámbrica este tipo de redes, aunque las más comunes son por ondas electromag­as. microondas terrestres. microondas por satélite e infrarrojos.

edes de área extensa y metropo li tana suelen utilizar tecnologías WiMAX. 3. banda ancha móvil o conexión por satélite, que se estudiarán en los ~ntes apartados de esta unidad. En redes locales y redes PAN. algunas de enologías de conexión son:

i. Es una tecnología inalámbrica que realiza la conexión mediante mi­:>ndas que se propagan por las antenas de los d ispositivos Las carac-5ticas de la red dependen de la norma IEEE 802.11. que incluye vanos 3ndares como 802.lln. 802.llac, 802.llah. etc. La conexión wifi se emplea :i la comunicación y transferencia de información entre dispositivos que den estar alejados varios cientos de metros si no hay obstáculos.

~tooth. Es un protocolo estándar de comunicaciones entre d ispositivos 3 la t ransmisión de voz y datos stn cable. mediante una rad1ofrecuenc1a Jra en la banda de los 2.4 GHz. Permite establecer conexiones de corto nce. Se utiliza en teclados, ordenadores. impresoras. cámaras digitales. ios libres, pulseras de act ividad, etc.

urojos. Comunican dispositivos visibles entre sí utilizando luz infrarroja, lo que deben estar alineados d irectamente o con una reflexión en una ~rfic1e Se usa habitualmente en mandos a mcia. dispositivos móviles y en algunos pe­icos Uno de los estándares más empleados

F 12 Combinación de una red cableada y una red inalámbrica

adhoc

stas comunicaciones es el lrDA.

ráctica, la señal de las redes cableadas se 11pliar con redes inalámbricas. Para ello, se ~ un punto de acceso que funciona como entre las dos redes. Cuando la conexión se directamente entre los d ispositivos sin re­n punto de acceso, se denomina ad hoc.

~ . J m Red -~ - -= ~

Internet ~\ ~) r:, \----1 1 nl~ "" y - ~

Rúter Switch

271

Internet. conocida como la «red de redes». es el conjunto de redes informáticas que se interconectan entre si por todo el planeta. Las conexiones entre ordena­dores se establecen por medio de la familia de protocolos de Internet (TCP/lP).

El acceso a Internet se realiza desde un ordenador u otro dispositivo conectado a través de un proveedor de servicios y, generalmente, utilizando un navegador. Existen diferentes tecnologías que permiten conectarse a Internet, tales como líneas ADSL. fibra óptica. conexión móvil, WiMAX, etc.

e Sus orígenes se remontan al año 1969, cuando la Agencia de Proyectos de In­vestigación Avanzados de Defensa (DARPA) de los Estados Unidos estableció la primera conexión entre ordenadores que se denominó ARPANET. El objetivo de esta red era descentrali zar la información militar duplicándola estratégica­mente, de tal manera que si cualquiera de los nodos de la red era destruido o de1aba de funcionar, los demás seguirían totalmente funcionales. Posteriormen­te. su uso se vincula a sectores académicos. científicos y gubernamentales. A comienzos de los 90, con el auge de las nuevas tecnologías. se inicia el desarro­llo de lo que actualmente es la red Internet.

c'os La red Internet es una fuente de servicios prácticamente innumerables. En esta red es posible encontrar todo tipo de información: música. arte. cu ltura. medici­na, literatura. ingeniería y mucho más. Por medio de texto, audio, vídeo, música e imágenes insertadas en sitios web. la Red permite a los usuarios aprender. comunicarse. divertirse, crear. interactuar, compartir, etc.

Los servicios que proporciona Internet eluden las diferencias sociales y las dis­tancias. ya que permiten expresarse libremente, y propician que la información. el conocimiento y el mundo entero estén al alcance de todas las personas, por lo que ha pasado de ser una tecnología a convertirse en la base de la sociedad del conocimiento en la que vivimos. F1g. ~ Servicios de Internet.

( Correo electró~ Acceso remoto ] ( Videoconferencias

Aplicaciones onlme J ( VolP ]

[""COmerc10 electrónico

World Wide Web ]

Mensajería instantánea

Grupos de noticias J Listas de distribución

Chat]

[ Foros=] Transferencias FTP

e Redes sociales =i ( Alojamiento en la nube

272

í. La Web Web está formada por un conjunto de sitios, apl icaciones y tecnologías di-1ados para que los usuarios puedan interactuar y participar publicando sus 1tenidos, compartiéndolos con el resto de usuarios, buscando y recibiendo )rmación de interés o colaborando.

sitio web es un conjunto de páginas Web relacionadas entre sí y agrupadas ~dedor de un dominio de Internet. La navegación a través de las dist intas ~ i nas que lo componen se reali za habitualmente por medio de enlaces o hi­·vínculos.

; aplicaciones web suelen estar contenidas en los sit ios web y su finalidad es le ofrecer diferentes servicios. No requ ieren instalación, ya que los datos y los >gramas que los gestionan se alojan en servidores de Internet.

¡unas características comunes de las aplicaciones y sitios web actuales son: ilitar el intercambio de información, promover el trabajo cooperativo. adaptar )resentación de sus contenidos al tamaño de las pantallas donde se visual i-1, almacenar los datos en la nube y dotar a la Red de significado.

l. Evolución de la Web 5 avances tecnológicos y la generalización del uso de las redes por los usua­s implican que Internet esté en constante evolución proporcionando nuevas icaciones y servicios. Algunos de los cambios más significativos han sido:

Veb 1.0 o Web estática. Es una Web que se lim ita a mostrar in-

Unidad 10

::>rmación y en la que el usuario t iene un papel pasivo. actuando Prestaciones neramente como observador.

Veb 2.0 o Web social. Es una Web dinámica. participativa y olaborat iva, donde los usuarios se convierten en protagonistas 1ctivos, creando y compartiendo contenidos. opinando. part ici­>ando y relacionándose. La Web 2.0 se basa en el uso de blogs, vikis, foros. grupos sociales. etc.

l\/eb 3.0 o Web semántica. Es una Web dotada de significado. ¡ue utiliza bases de datos, accesibilidad, inteligencia arti ficial, ¡eolocalización y 30. Permite la interacción con la información le un modo más eficiente, rápido y sencillo.

l\/eb 4.0 o Web inteligente. Ofrece un comportamiento más >red ic t ivo de la Web, mediante un modelo de interacción con el 1suario más completo, ubicuo y personalizado.

Actividades

3 Elabora. de forma cooperativa, con otro compañero o compañera de clase, una presentación dinámica sobre los servicios de Internet y sus características. Puedes utilizar un mapa conceptual online, una infogra­f ía, crear fichas interactivas. un vídeo animado o cualquier otro recurso que te permita presentar la información de forma dinámica y atractiva.

1993 2001 2010 2020 Tiempo

Fig. 14. Evolución de la Web.

SERVICJOS DE INTERNET

Fig. 15. Fichas interactivas GoConqr.

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Los usuarios se conectan a la Web a través de proveedores de acceso a Internet (ISP) que ofrecen diferentes servicios de comunicaciones y tecnolog ías de ac­ceso. Estas tecnologías se clasifican en tres grupos según la infraestructura que emplean para transmi tir la información:

Acceso cableado. Requieren una conexión por medio de un cable hasta el ter­minal del usuario, siendo fijo el punto de acceso a Internet. Este es el caso de las tecnolog ías que ut ilizan la línea telefónica, la fibra óptica y la conexión PLC.

Acceso inalámbrico. La comunicación se produce de forma inalámbrica, a través de ondas electromagnéticas. debiendo estar el usuario dentro del área de cobertura de la señal. Algunos e1emplos son WiMAX. LMDS y los satélites de telecomunicaciones.

• Acceso móvil. Permilen gran movi lidad del usuario, ya que la conexión se rea­liza a través de múltiples puntos de acceso a la red de telefonía. Entre estas tecnologías se encuentran 3G, 4G, SG, etc.

La elección de un proveedor suele realizarse en función de factores como el tipo de tecnología que oferta, la cobertura en el área del usuario, el ancho de banda. la ca lidad de la señal y el coste. El ancho de banda es la velocidad de transmisión de datos y se mide en Mb/s (megabits por segundo) o «Megas» en el lenguaie cotidiano.

Ftg 1 Acceso a la red Internet

Satélite. La conexión a Internet se realiza a través de una antena parabólica que capla la señal de satélites de comunicación.

Eléctrica (PLC). Uti iza a red e1éctnca como línea digital de alta velocidad.

~-····· ~~"

ADSL o línea de Abonado Digital Asimétrica. Utiliza el cable de cobre convencional. dividiendo la línea en tres canales asimétricos de distinta velocidad: uno para la voz y dos para el envío y recepción de datos.

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a través de diferentes tecnologías.

Fibra óptica. Servicio prestado por las compañías que ofrecen Internet. teléfono y televisión de alta definición. Esta tecnología está limitada a las zonas cableadas con fibra óptica.

~ ······~~·

Banda ancha móvil. Permite el acceso a Internet sin cables. Se realiza a través de las redes de telefonía móvil util izando dispositivos 4G y SG.

WiMAX o LMDS. Se utiliza en zonas rurales donde el despliegue de cable o f·bra seria muy costoso por la baja densidad de población Son sistemas de acceso a banda ancha por medio de conexiones de radio (WiMAX) o microondas (LMDS).

6. Red de efo ;a bts·ca La línea telefónica fue creada para transmitir la voz humana. Al hacer una llama­da, el teléfono traducía las ondas sonoras de la voz en impulsos eléctricos que se enviaban de forma analógica a través de los hilos de cobre de la red de telefonfa básica CRTB). Con el auge de Internet, se comenzaron a utilizar los cables de par trenzado de cobre para la transmisión de información digital.

Los primeros accesos a Internet se realizaban a través de la línea telefónica RTC que. con la d1g1talización de las comunicaciones, evolucionó a la RDSI y, posterior- • mente. a la línea ADSL.

RTC (Red de Telefonía Conmutada). Utiliza la red de telefonía para establecer la conexión a Internet. Se realiza una llamada al servidor de Internet a través de un módem que transforma la señal digital del ordenador en analógica, para ser en­viada por la línea telefónica. y a la inversa. La baja velocidad de esta tecnología. que alcanza un máximo de 56 kb/s. junto al hecho de no permitir el uso telefónico mientras se está conectado a Internet. propició la evolución hacia la RDSI.

RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Envía la información codificada digi­talmente, dividiendo la línea telefónica en tres canales: dos portadores por donde circula la información a la velocidad de 64 kb/s y un tercer canal para gestionar la conexión. Se pueden utilizar los dos canales de manera independiente (es posible hablar por teléfono por uno de ellos y conectarse a Internet por el otro). o bien utilizarlos de manera con1unta. lo que proporciona una velocidad de transmisión de 128 kb/s. No es necesario un módem para transformar la información enana­lógica pero sí un adaptador de red (módem RDSI o tarieta RDSI) para adecuar la velocidad entre el PC y la línea. Este tipo de conexión ha evolucionado a la ADSL.

ADSL (Línea de Abonado Digital Asimétrica). Tecnología que divide el cable de cobre convencional de la línea telefónica en tres canales independientes: envío de datos. recepción de datos y servicio telefónico tradicional. Los dos canales de datos son asimétricos. siendo generalmente de mayor velocidad el de recepción que el de envío de datos. Su velocidad máxima es de hasta 24 Mb/s en su versión mejorada ADSL2+. No obstante, otras tecnologías similares de la familia xDSL. como VDSL, permiten transmitir los impulsos sobre el cable de par trenzado de la línea telefónica convencional a 300 Mb/s de descarga y 100 Mb/s de subida.

Actividades

Unidad 101

Actividad resuelta

1 ¿Cuánto tiempo tardarán en descargarse 100 MB de : Internet si la velocidad de la conexión es de 10 Mb/s?

1 byte (B) = 8 bits (b)

lOO MB . 8 bits = 80 s 10 Mb/s

14 Realiza un test de velocidad para comprobar el an­cho de banda del que dispones en tu equipo y cal­cula cuánto tiempo tardarías en:

15 Completa la siguiente tabla con las velocidades máx1- , mas de bajada y subida para cada una de las tecnolo­gías. Añade, al final. la que utilizas en tu hogar.

a) Subir un archivo de 1 GB a la nube.

b) Descargar un vídeo de 500 MB desde una web.

•

Fig. 17. Resultado de un test de velocidad.

Tipo

1

Velocidad

1

Velocidad de conexión de bajada de subida

RTC 56 kb/s

RDSI

ADSL2+

Fibra óptica

16 Calcula el tiempo necesario para descargar un archi­vo de 1,3 GB utilizando cada una de las tecnologías de la tabla anterior.

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6.2. Cable o HFC La tecnología de acceso por cable utiliza redes HFC (hybrid fibre coaxial) y com­bina fibra óptica y el cable coaxial como soportes de la transmisión de datos. Los proveedores de servicio de cable emplean cable coaxial para conectar el domicilio del abonado hasta un nodo zonal y fibra óptica para interconectar los nodos zonales. La fibra óptica proporciona la venta¡a de cubrir distancias razona­blemente largas con un mínimo de amplificación y regeneración de la señal.

6.3. Fibra óptica hasta el hogar La tecnología de telecomunicaciones FTTH (fiber to the home), también conoci­da como fibra hasta el hogar, se basa en la utilización exclusivamente de cables de fibra óptica para ofrecer acceso a servicios de Internet de banda ancha, te­lefonía y televisión digital. Utiliza la fibra como medio de transmisión, por la que se envían pulsos de luz que representan los datos. Las principales ventajas de esta tecnología son su estabilidad (no sufre fluctuaciones) y su alta velocidad (pudiendo alcanzar hasta vanos Gb/s). Su uso está sustituyendo paulatinamen­te a los accesos tradicionales de RDSI o ADSL. basados en cables de cobre, y a las redes HFC.

6.4. Internet por satélite La conexión por satélite es una más de las múlt iples tecnologías de banda an­cha que permiten tener acceso a Internet a alta velocidad. Debido a su elevado coste. su uso suele estar restringido a lugares remotos, especialmente en el ámbito rural y las zonas de alta montaña. así como en barcos y aviones. donde no se puede acceder con otros tipos de conexiones. Los datos se transmiten. en forma de ondas electromagnéticas. utilizando los satélites de comunicaciones que orbitan alrededor de la Tierra. por lo que el usuario utiliza un módem conec­tado a una antena parabólica.

6.5. WiMAX y LMDS WiMAX y LMDS son tecnologías inalámbricas para el acceso a Internet. por ondas de radio. que se utilizan habitualmente en zonas rurales. residenciales o empresariales. donde el despliegue de cable o fibra sería muy costoso por la ba¡a densidad de población.

• LMDS tiene una cobertura máxima de 35 km, aunque suele cubrir distancias de unos 5 km y es recomendable la visibilidad directa entre las antenas.

• WiMAX utiliza ondas electromagnéticas con cobertura hasta 50 km. Se ha ex­tendido su uso entre pequeños operadores para ofrecer Internet a bajo coste.

6.6. Red eléctrica

Se trata de un sistema que proporciona el acceso a Internet a través de la red eléctrica. Es suministrado por algunas compañías eléctricas y su ventaja es que no requiere ningún tipo de instalación.

Es suficiente con colocar un adaptador PLC (power fine communications) en cualquier enchufe de la vivienda. ya que se utiliza la red eléctrica como línea digital de alta velocidad para la transmisión de datos, de la misma forma que la red Ethernet usa cables. o la wifi, el aire. Su uso permite. entre otras prestacio­nes, el acceso a Internet mediante banda ancha. la transmisión de vídeo de alta definición y el uso de telefonía IP.

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F1g. 18. FTTH.

7. Conexión por telefonía móvil 1 conexión por medio de la telefonía móvil se agrupa en diferentes generacio­~s según su orden de aparición y prestaciones:

Primera generación (1G). Los sistemas de comunicaciones móviles de primera ;¡eneración representan el conjunto de estándares que emplean tecnologías :inalógicas. Se trataba de sistemas pioneros que introducían, por primera vez. Jna característica revolucionaria para los servicios de comunicación comer­::iales de los años 80, como era la movilidad.

Segunda generación (2G). Nace a principios de los años 90, con la digitaliza­::ión de los servicios móviles de voz. En Europa, el estándar más destacado es GSM (global system for mobile), basado en la conmutación de circuitos que -nejoró sus servicios para dar lugar a GPRS (general packet radio service). que Jtiliza conmutación de paquetes y se considera la generación 2.SG. El GPRS ::>ermite el uso de MMS, WAP. correo electrónico y navegación web. con ve­ocidades de datos de hasta 114 kb/s. A partir de ese momento. el modo de facturación no se realiza por t iempo de conexión, sino por volumen de datos transmitidos.

Tercera generación (3G). Está basada en el uso del sistema de comunica­::ión UMTS (universa/ mobile telecommunication system), que se caracteriza ::>or sus posibilidades multimedia, velocidad de acceso a Internet elevada y transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas. El término 3.SG se emplea para referirse a las nuevas versiones que ofrecen mejoras de ::apacidad. rendimiento y eficiencia del estándar UMTS. entre las que destaca HSPA+ (high speed packet access), con tasas de transmisión de hasta 84 Mb/s je bajada y 22 Mb/s de subida.

Cuarta generación ( 4G). Es el conjunto de tecnologías basadas completamente en el protocolo IP, siendo una red exclusivamente de paquetes de datos. frente :i las generaciones anteriores que contemplan canales diferenciados para voz y datos. La comunicación por voz se reali za med iante VolP. Las velocidades -náximas de transmisión de datos están entre 100 Mb/s para una movilidad alta y l Gb/s para movilidad baja. Las dos variantes más conocidas de 4G son WiMAX y LTE (Long Term Evo/ution).

Quinta generación (SG). La última generación móvil mejora la velocidad de las conexiones móviles hasta varios Gb/s. aumenta el número de dispositivos :::iue pueden estar conectados simultáneamente y disminuye el tiempo de la­tencia para la transmisión de datos. Esta tecnología permite la interacción de los d isposit ivos con la nube de forma casi instantánea, da soporte al intercam­bio de contenidos de alta definición en red y posibilita la comunicación de dispositivos de la loT (internet de las cosas).

Actividades

Unidad 10

17 Investiga cuál es la velocidad máxima para la descar­ga de datos de las diferentes tecnologías de acceso. Calcula el tiempo que tardaría en descargarse un ví­deo de 1 Gb/s. en cada caso.

19 Completa la línea del tiempo con la fecha aproximada en que aparece cada una de las siguientes tecnologías:

18 Averigua la fecha de implantación de la tecnología SG en España. Compara y explica brevemente las mejoras introducidas por SG con respecto a 4G. Fig. 19. Evolución de la tecnología móvil.

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