Tecnologa de Redes

Existen diferentes tecnologas de redes para la comunicacin entre equipos de LANs y WANs.Podemos utilizar una combinacin de tecnologas para obtener la mejor relacin costo-beneficio y la mxima eficacia del diseo de nuestra red.

Hay muchas tecnologas de redes disponibles, entre las que se encuentran: Ethernet. Token ring. Modo de transferencia asncrona (asynchronous transfer mode, ATM). Interfaz de datos distribuidos por fibra (Fiber Distributed Data Interface, FDDI). Frame relay.

Una de las principales diferencias entre estas tecnologas es el conjunto de reglas utilizada por cada una para insertar datos en el cable de red y para extraer datos del mismo. Este conjunto de reglas se denomina mtodo de acceso. Cuando los datos circulan por la red, los distintos mtodos de acceso regulan el flujo del trfico de red.Podemos utilizar una combinacin de tecnologas para obtener la mejor relacincosto-beneficio y la mxima eficacia del diseo de nuestra red.

Ethernet

Ethernetes unapopulartecnologa LAN(Red de rea Local)que utiliza el Acceso mltiplecon portadora y deteccin de colisiones(Carrier Sense Mltiple Access with Collision Detection, CSMA/CD)entre estaciones con diversos tipos de cables.Algunas caractersticas de Ethernet:-EsPASIVO, es decir, no requiere una fuente dealimentacinpropia, y por tanto,-NO FALLAa menos que el cable se corte fsicamente o su terminacin sea incorrecta.-Se conecta utilizando unaTOPOLOGA DE BUSen la que el cable est terminado en ambos extremos.-UTILIZA MLTIPLESPROTOCOLOSDE COMUNICACINy puede conectar entornos informticos heterogneos, incluyendo Netware,UNIX,Windowsy Macintosh.Mtodo de Acceso de la Ethernet:El mtodo deacceso que usa Ethernet es elACCESO MLTIPLE CON PORTADORA Y DETECCIN DE COLISIONES(Carrier Sense Mltiple Access with Collision Detection, CSMA/CD).CSMA/CD es un conjunto de reglas queDETERMINA EL MODO DE RESPUESTA DE LOS DISPOSITIVOS DE RED CUANDO DOS DE ELLOS INTENTAN ENVIAR DATOS EN LA RED SIMULTNEAMENTE.La transmisin de datos por mltiples equipos simultneamente a travs de la red produce una colisin.Cada equipo de la red, incluyendoclientesyservidores,rastrea el cable en busca de trfico de red.nicamentecuando un equipo detecta que el cable est libre y que no hay trfico enva los datos.Despusde que el equipo haya transmitido los datos en el cable,ningn otro equipo puede transmitir datos hasta que los datos originales hayan llegado a su destino y el cable vuelva a estar libre.Tras detectar una colisin, un dispositivo espera untiempoaleatorio y a continuacin intenta retransmitir el mensaje.Si el dispositivo detecta de nuevo una colisin, espera el doble antes de intentar retransmitir el mensaje.Velocidad de transferencia:ETHERNET ESTNDAR, denominada 10BaseT,SOPORTA VELOCIDADES DEtransferencia de datosde 10 Mbpssobre una amplia variedad de cableado. Tambin estn disponibles versiones de Ethernet de alta velocidad.FAST ETHERNET(100BaseT)SOPORTA VELOCIDADES DEtransferencia de datosde 100 MbpsyGIGABIT ETHERNET SOPORTA VELOCIDADES DE 1 GBPS(gigabyte por segundo) o 1,000 Mbps.

Importancia de Ethernet:Ethernet es popular porquepermite un buen equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalacin.Estos puntos fuertes, combinados con la amplia aceptacin en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares, hacen a Ethernet la tecnologa ideal para la red de la mayora de usuarios de la informtica actualHardware comnmente utilizados por Ethernet:-NIC, oadaptador de red Ethernet- permite el acceso de unacomputadoraa una red. Cada adaptador posee una direccinMACque la identifica en la red y es nica. Una computadora conectada a una red se denomina nodo.-Repetidor orepeater- aumenta el alcance de una conexin fsica, disminuyendo la degradacin de la seal elctrica en el medio fsico.-Concentrador ohub- funciona como un repetidor, pero permite la interconexin de mltiples nodos, adems cada mensaje que es enviado por un nodo, es repetido en cada boca el hub.-Puente obridge- interconectan segmentos de red, haciendo el cambio deframes(tramas) entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones que dice en que segmento est ubicada una direccin MAC.-Enrutador o router- funciona en una capa de red ms alta que los anteriores -- el nivel de red, como en el protocolo IP, por ejemplo -- haciendo el enrutamiento de paquetes entre las redes interconectadas. A travs de tablas y algoritmos de enrutamiento, un enrutador decide el mejor camino que debe tomar un paquete para llegar a una determinada direccin de destino.-Conmutador oSwitch- funciona como el bridge, pero permite la interconexin de mltiples segmentos de red, funciona en velocidades ms rpidas y es ms sofisticado. Losswitchespueden tener otras funcionalidades, comoredes virtualesy permiten su configuracin a travs de la propia red.

Conexiones en un switch Ethernet

Token ring

Las redes TOKEN RINGESTN IMPLEMENTADAS EN UNA TOPOLOGA EN ANILLO. La topologa fsica de una redToken Ringes la topologa en estrella, en la que todos los equipos de la red estn fsicamente conectados a un concentrador o elemento central.El ANILLO FSICOest cableado mediante unconcentrador oswitch denominado unidad de acceso multiestacin(multistation access unit, MSAU). La topologa lgica representa la ruta del testigo entre equipos, que es similar a un anillo.Mtodo de Acceso:

El mtodo de acceso utilizado en una redToken Ringes dePASO DE TESTIGO.Un testigo es una serie especial de bits que viaja sobre una redToken Ring. Un equipo no puede transmitir salvo que tenga posesin del testigo; mientras que el testigo est en uso por un equipo, ningn otro puede transmitir datos.Cuando el primer equipo de la redToken Ringse activa, la red genera un testigo. ste viaja sobre el anillo por cada equipo hasta que uno toma el control del testigo. Cuando un equipo toma el control del testigo, enva una trama de datos a la red. La trama viaja por el anillo hasta que alcanza al equipo con la direccin que coincide con la direccin de destino de la trama. El equipo de destino copia la trama en sumemoriaymarcala trama en el campo deestadode la misma para indicar que la informacin ha sido recibida.La trama contina por el anillo hasta que llega al equipo emisor, en la que se reconoce como correcta. El equipo emisor elimina la trama del anillo y transmite un nuevo testigo de nuevo en el anillo.Velocidad de transferencia:La velocidad de transferencia en una redToken Ringse encuentraentre 4 y 16 Mbps.Posteriormente el High Speed Token Ring (HSTR) elev la velocidad a 100 Mbps.Sencillamente, Token Ring es la tecnologa de red en la cual el acceso al medio est determinado por el paso del testigo o token:

ATM (Modo de Transferencia Asncrona)El modo de transferencia asncrona (Asynchronous transfer mode, ATM)ES UNA RED DE CONMUTACINde paquetesQUE ENVA PAQUETES (CELDAS ATM) DE LONGITUD FIJA A TRAVS DE LANS O WANS, en lugar de paquetes de longitud variable utilizados en otras tecnologas.Los paquetes de longitud fija, o celdas, son paquetes de datos quecontienen nicamenteinformacin bsica de la ruta, permitiendo a los dispositivos de conmutacin enrutar el paquete rpidamente.La comunicacin tiene lugar sobre un sistema punto-a-punto que proporciona una ruta de datos virtual y permanente entre cada estacin.ATM es una tecnologa de telecomunicacin desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisin para servicios y aplicaciones.

Mtodo de acceso:Una red ATM utiliza el mtodo de accesoPUNTO-A-PUNTO, quetransfiere paquetes (celdas ATM) de longitud fija de un equipo a otro mediante un equipo de conmutacin ATM. El resultado es una tecnologa que transmite un paquete de datos pequeo y compacto a una gran velocidad.Velocidad de transferencia:En una red ATM se encuentraentre 155 y 622 Mbps.Su alta velocidad permitetransmitir voz, vdeo en tiempo real, audio con calidad CD,imgenesy transmisiones de datos del orden de megabytes.Utilizando ATM, podemos enviar datos desde una oficina principal a una ubicacin remota.Los datos viajan desde una LAN sobre una lnea digital a un conmutador ATM y dentro de la red ATM. Pasa a travs de la red ATM y llega a otro conmutador ATM en la LAN de destino.Debido a su ancho de banda expandido, ATM puede utilizarse en entornos de:+Voz, vdeo en tiempo real.+Audio con calidad CD.+Datos de imgenes, como radiologa en tiempo real+Transmisin de datos del orden de megabytes

Orgenes de las celdas ATM y funcionamiento:Cada celda ATM consta de 53 bytes por una curiosa razn: los americanos proponan celdas de 64 bytes, mientras que los europeos lo hacan de 32. Y es que los primeros posean una infraestructura de redes de mayor calidad, por lo que finalmente se acord un trmino medio de 48 bytes (deinformacin del usuario) a los que se aadieron 5 ms de cabecera (informacin de control).En el terminal transmisor, la informacin es escrita byte a byte en el campo de informacin de usuario de la celda y a continuacin se le aade la cabecera.En el extremo distante, el receptor extrae la informacin, tambin byte a byte, de las celdas entrantes y, de acuerdo con la informacin de cabecera, la enva donde sta le indique, pudiendo ser un equipo terminal u otro mdulo ATM para ser encaminada a otro destino. En caso de haber ms de un camino entre los puntos de origen y destino, no todas las celdas enviadas durante el tiempo de conexin de un usuario sern necesariamente encaminadas por la misma ruta, ya que en ATM todas las conexiones funcionan sobre una base virtual.

Tipos de formato de celdas ATM:-NNI(Network to Network Interfaceo interfaz red a red).-UNI (User to Network Interfaceo interfaz usuario a red), siendo este ltimo el ms utilizado.

Diagrama simplificado de la red ATM

FDDI (Interfaz de Datos Distribuidos por Fibra)

Una red de Interfaz de datos distribuidos por fibra (Fiber Distributed Data Interface, FDDI)PROPORCIONA CONEXIONES DE ALTA VELOCIDAD PARA VARIOSTIPOS DE REDES. FDDI fue diseadoparasu uso conequiposque requieren velocidades mayores que los 10 Mbps disponibles de Ethernet o los 4 Mbps disponibles deToken Ring.Una red FDDI puede soportar varias LANs de baja capacidad que requieren unbackbonede alta velocidad.Una red FDDIEST FORMADA POR DOS FLUJOS DE DATOS SIMILARES QUE FLUYEN EN DIRECCIONES OPUESTAS POR DOS ANILLOS. Existe un anillo primario y otro secundario. Si hay un problema con el anillo primario, como el fallo del anillo o una rotura del cable, el anillo se reconfigura a s mismo transfiriendo datos al secundario, que contina transmitiendo.Mtodo de Acceso:El mtodo de acceso utilizado en una red FDDIES EL PASO DE TESTIGO. Un equipo en una red FDDIpuede transmitir tantos paquetes como pueda producir en una tiempo predeterminado antes de liberar el testigo.Tan pronto como un equipo haya finalizado la transmisin o despus de un tiempo de transmisin predeterminado, el equipo libera el testigo.Como un equipo libera el testigo cuando finaliza la transmisin, varios paquetes pueden circular por el anillo al mismo tiempo. Este mtodo de paso de testigoes ms eficiente que el de una redToken Ring, que permite nicamente la circulacin de una trama a la vez. Este mtodo de paso de testigo tambin proporciona un mayor rendimiento de datos a la misma velocidad de transmisin.Velocidad de transferencia:La velocidad de transferencia en una red FDDI se encuentra entre 155 y 622 Mbps.

Orgenes del FDDI:Esta tecnologa fue desarrollada a mediados de los aos 80 cuando la tecnologa Ethernet y token ring no entregaban suficiente ancho de banda para aplicaciones.Componentes de la FDDI:1. Control de acceso al medio (Mac): Define la forma en que se accede al medio.2. Protocolo de capa fsica (PHY): Define los procedimientos de codificacin o decodificacin.3. Medio de capa fsica (PMD): Define las caractersticas del medio de transmisin.4. Administracin de estaciones (SMT): Define la configuracin de la estacin FDDI.

FRAME RELAYFrame relayES UNA RED DE CONMUTACIN DE PAQUETES QUE ENVA PAQUETES DE LONGITUD VARIABLESOBRE LANS O WANS. Los paquetes de longitud variable, o tramas, son paquetes de datos que contienen informacin de direccionamiento adicional ygestinde errores necesaria para sudistribucin.

La conmutacinTIENE LUGAR SOBRE UNA REDQUE PROPORCIONA UNA RUTA DE DATOS PERMANENTE VIRTUAL ENTRE CADA ESTACIN.Este tipo de red utiliza enlaces digitales de rea extensa o fibra ptica y ofrece un acceso rpido a la transferencia de datos en los quese paga nicamente por lo que se necesita.La conmutacin de paquetes es el mtodoutilizadopara enviar datossobre una WANDIVIDIENDO UN PAQUETE DE DATOS DE GRAN TAMAO EN PIEZAS MS PEQUEAS (PAQUETES). Estas piezas se envan mediante un conmutador de paquetes, que enva los paquetes individuales a travs de la WAN utilizando la mejor ruta actualmente disponible.Aunque estos paquetes pueden viajar por diferentes rutas,el equipo receptor puede ensamblar de nuevo las piezas en la trama de datos original.Sin embargo,podemos tener establecido un circuito virtual permanente(permanent virtual circuit, PVC), que podra utilizar la misma ruta para todos los paquetes.Esto permite una transmisin a mayor velocidad que las redesFrame Relayconvencionales y elimina la necesidad para el desensamblado y reensamblado de paquetes.

Una tpica red de Frame Relay

Mtodo de Acceso:Frame relayutiliza un mtodo de accesoPUNTO-A-PUNTO, quetransfiere paquetesde tamao variabledirectamente de un equipo a otro,en lugar de entre varios equipos yperifricos.Velocidad de transferencia:Frame relay permite una transferencia de datos que puede serTAN RPIDA COMO EL PROVEEDOR PUEDA SOPORTAR A TRAVS DE LNEAS DIGITALES.Ha sido especialmente adaptado para velocidades de hasta 2.048 Mbps, aunque nada le impide superarlas.Tipos de Conexiones de Frame Relay:Las conexiones pueden ser delTIPO PERMANENTE, (PVC [Permanent Virtual Circuit])O CONMUTADAS(SVC [Switched Virtual Circuit]). Por ahora solo se utiliza la permanente.

Algunas funciones de Frame Relay: Poseefuncionalidad de nivel de red Puede conectar distintas LANs entre s de una manera rpida y eficiente Proporciona conexiones entre usuarios a travs de una red pblica, del mismo modo que lo hara una red privada con circuitos punto a punto. Puedereemplazar las lneas privadas por un slo enlace a la red El uso de conexiones implica que los nodos de la red son conmutadores (control que alterne entre dos estados), y las tramas deben de llegar ordenadas al destinatario, ya que todas siguen el mismo camino a travs de la red, puede manejar tanto trfico de datos como de voz

Aplicaciones y Beneficios de Frame Relay: Reduccin de complejidad en la red: Las conexiones virtuales mltiples son capaces de compartir la misma lnea de acceso. Equipo a costo reducido: Se reducen las necesidades del hardware y el procesamiento simplificado ofrece un mayor rendimiento por su dinero. Mejoramiento del desempeo y del tiempo de respuesta: Debido a que permite la conectividad directa entre localidades con pocos atrasos en la red. Mayor disponibilidad en la red: Las conexiones a la red pueden redirigirse automticamente a diversos cursos cuando ocurre un error. Tarifa fija: Los precios no son sensitivos a la distancia -lo que significa que los clientes no son penalizados por conexiones a largas distancias. Mayor flexibilidad: Las conexiones son definidas por los programas. Los cambios hechos a la red son ms rpidos y a menor costo si se comparan con otros servicios.

Conclusin

La tecnologa de redes es utilizada actualmente para ofrecer un servicio veloz y eficiente. Al combinarlas obtenemos mayor beneficio a menor costo y mayor eficacia.Las diferentes tecnologa de redes ofrecen sus ventajas para usuarios de redes LAN y WAN. Varan en su velocidad de transferencia y el mtodo de acceso que utilizan.Ethernet es una tecnologa de red que tiene una velocidad de transferencia que vara desde 10 Mbps hasta 1 Gbps. El mtodo de acceso de la Ethernet se denomina Acceso Mltiple conportadora y deteccin de colisiones (CSMA/CD ). Se trata una topologa de bus, en la cual los equipos de la red buscan el trfico en la red, si el cable est libre, el equipo puede enviar los datos. El cable se desocupa cuando los datos han llegado a su destino. Cuando muchos equipos intentan utilizar la red simultneamente se produce una colisin que obliga a los equipos a esperar un tiempo antes de volver a intentar enviar los datos.Token ring es una tecnologa de red que se basa en una topologa en anillo (de ah, su nombre, ring, anillo en ingls) en la cual el mtodo de acceso utilizado es el de paso de un testigo o token. El token es como un cdigo que los equipos necesitan para poder usar la red. Cuando un equipo tiene el control del token, puede hacer uso de la red, mientras que los otros equipos tendrn que esperar hasta que el token sea emitido nuevamente.El Modo de Transferencia Asncrona (ATM) es una tecnologa en la cualla informacin no se transmite y se conmuta a travs de canales asignados en permanencia, sino en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud constante y que pueden ser enrutados individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos virtuales.La Interfaz de Datos Distribuidos por Fibra (FDDI)utiliza una topologa de doble anillo (un anillo primario y un anillo secundario) y un soporte fsico de fibra ptica. Puede alcanzar velocidades de transmisin de hasta 100 Mbps y utiliza un mtodo de acceso basado en el paso de testigo (token passing). Es una red muy fiable gracias al doble anillo, sobre el que gira la informacin en direcciones opuestas.Frame Relayes un servicio de transmisin de voz y datos a alta velocidad que permite interconectar redes de rea local separadas geogrficamente a un costo menor. Utiliza un mtodo de acceso de punto a punto y su velocidad depende de la capacidad de transmisin del servidor.El conocer las diferentes tecnologas de redes nos proporciona una ventaja a la hora de escoger el mejor mtodo para transmitir cualquier tipo de informacin y nos permite aprovechar todos sus beneficios y trabajar de una manera ms eficiente, rpida y econmica.