Introducción a las redes de los ordenadoresPOR LEONARDO Y ROBERTO MUÑOZ

Introducción: La comunicación no es mas que un intercambio de información, dicho intercambio puede ser local o remoto.Conceptos:Red: Conjunto de dispositivos autónomos, a menudo llamados nodos, con capacidad de interconexión.

Comunicación de datos: Movimiento de información codificada de un punto a otro por medio de sistemas de transmisión eléctrica, óptica o radio.

Canal de comunicación: Medio usado por los dispositivos para comunicarse.

Red de computadores: sistema de interconexión entre computadores que permite compartir recursos e información.

Protocolo: Conjunto de normas y procedimientos hard/soft que permiten la comunicación entre sistemas, controlando que la información se transmita sin error, y organizando la comunicación.

Telemática: Conjunto de técnicas y métodos necesarios para la transmisión de datos dentro de un sistema informático o entre puntos situados en lugares remotos, a través de las redes de telecomunicación.

Tipos de Redes: LANLAN: Iniciales de red de área local (Local Area Network), grupo de computadoras y otros dispositivos en un área limitada, como un edificio, conectadas por un enlace de comunicaciones que permite interactuar a los dispositivos de la red.

Características principales: •Los canales son propios de los usuarios o empresas. •Los enlaces son líneas de alta velocidad. •Las estaciones están cercas entre sí. •Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información. •Las tasas de error son menores que en las redes WAN. •La arquitectura permite compartir recursos. •LAN mucha veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras están conectadas.

WANWAN: Red de área amplia (Wide Area Network). El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas, etc.

Una subred está formada por dos componentes: •Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts. •Elementos interruptores (routers): son computadoras especializadas usadas por dos o más líneas de transmisión. Para que un paquete llegue de un router a otro, generalmente debe pasar por routers intermedios, cada uno de estos lo recibe por una línea de entrada, lo almacena y cuando una línea de salida está libre, lo retransmite.

MANMAN: Redes de área metropolitana ( Metropolitan Area Network) con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la resolución de conflictos en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB.

Anillo

Anillo: Recibe este nombre por su aspecto circular. El flujo de datos circula en una sola dirección, cada estación recibe el dato y lo envía a la estación siguiente del anillo. Ventajas: los cuellos de botellas son muy pocos frecuentes Desventajas: al existir un solo canal de comunicación entre las estaciones de la red, si falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven este problema poniendo un canal alternativo para casos de fallos, si uno de los canales es viable la red está activa, o usando algoritmos para aislar las componentes defectuosas. Es muy compleja su administración, ya que hay que definir una estación para que controle el token.

Bus

Bus: esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación trasmite y todas las restantes escuchan. DESVENTAJAS: al existir un solo canal de comunicación entre las estaciones de la red, si falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven este problema poniendo un bus pararelo alternativo, para casos de fallos o usando algoritmos para aislar las componentes defectuosas.

Conmutación de PaquetesSegún la ISO:

"Se define la conmutación de paquetes (“ Paquete switching ") como un procedimiento de transferencia de datos divididos en paquetes de direcciones, en el que sistema de transmisión se ocupa solamente durante el tiempo de transmisión de un paquete, quedando a continuación la vía disponible para la transmisión de otros paquetes". En computación de paquetes no es necesario hacer una reserva a priori de los recursos del camino (sistema de transmisión) a la hora de establecer la comunicación. Los datos se dividen en pequeñas unidades denominadas paquetes, las cuales contienen, entre otras, la dirección del nodo destino. En el transcurso entre el dispositivo fuente y el destino, los paquetes van viajando de nodo a nodo, hasta alcanzar el nodo destino (que obviamente tiene la dirección destino). Los nodos intermedios del sistema de transmisión realizan las siguientes funciones:

Almacenamiento y retransmisión ("Store and Forward"). Hace referencia al proceso de establecer un camino lógico de forma indirecta haciendo 'saltar' la información de origen al destino a través de los nodos intermedios.Control de ruta (“ Routing "). Hace referencia a la selección de un nodo del camino por el que deben retransmitirse los paquetes

Conmutación de Circuitos

Según la ISO:"El concepto de conmutación de circuitos ("Circuit Switching") se define como el procedimiento que enlaza dos equipos transmisores de datos, y que permite la utilización exclusiva de un circuito de datos durante la comunicación". Para el transporte de información entre sistemas informáticos en una rede de computadores, uno de los sistemas de transmisión más utilizados es la red telefónica, bien sea a través de la red automática conmutada o bien a través de líneas dedicadas punto-a-punto o multipunto. El principio de funcionamiento consiste en:Establecimiento del circuito. Previo a la comunicación, es necesario establecer el circuito físico (camino) por el que circularán los datos, desde el origen hasta el destino.Mantenimiento del circuito. Es necesario mantener la conexión durante todo el proceso de comunicación.Liberación del circuito. Se realiza una vez finalizada la comunicación.

Modelo de sistema de comunicaciónLos elementos de un sistema de comunicación son:Fuente: Entidad que genera los datos a transmitir.Transmisor: normalmente los datos generados por la fuente no se transmiten directamente como son generados, necesitan ser transformados, normalmente a señales electromagnéticas, para ser enviadas a través de algún sistema de transmisión.Sistema de transmisión: Soporte por el que viajan los datos, desde la fuente hasta el destino.Receptor: Acepta la señal procedente del sistema de transmisión y la convierte de forma que sea entendida por el dispositivo destinoDestino: Toma los datos del receptor.

Ventajas del uso de las redesCompartición de recursos. El objetivo consiste en que todos los recursos estén disponibles para todos los usuarios , con independencia de su localización geográfica. El uso de redes de computadores permite el uso compartido de todos los recursos (impresoras, lectores , etc...) interconectados, lo que produce una mayor productividad y optimización de recursos en las organizaciones, llevando consigo una reducción de costes y, por tanto, una mayor competitividad. Tolerancia a fallos. El uso de redes de computadores aumenta la fiabilidad y tolerancia de los sistemas informáticos, proporcionando múltiples alternativas ante un fallo ocasional de algún elemento constitutivo de la red. Las redes de computadoras ofrecen la posibilidad de aplicar mecanismo de datos y duplicidad de información, por ejemplo, se puede figurar un sistema informático de forma que mantenga múltiples copias en tiempo real de una mismo fichero en diferentes computadores, separados geográficamente.

Ahorro económico. Con el avance de la microinformática, el abaratamiento de semiconductores y material electrónico en general, se ha producido un desarrollo espectacular en redes de computadores integradas por equipos de tamaño medio/pequeño, del tipo PC, debido a su mejor relación potencia/precio. Por ejemplo, los computadores pequeños tienen una relación costo/rendimiento mejor que los grandes supercomputadores. Estas máquinas ofrecen una potencia de cálculo de 10 a 100 veces superior, mientras que el precio es unas 1000 veces mayor.Escalabilidad. El uso de redes de computadores permite absorber aumentos de cargas de trabajo, ya que permite un fácil y gradual incremento del sistema, solamente incorporando hardware o software, según necesidad.Social. El uso de redes es un potente medio de comunicación, permitiendo la colaboración y trabajo en equipo de personas localizadas geográficamente a grandes distancias.Acceso geográfico ilimitado. Los desarrollos en tecnologías inalámbricas y satelitales han permitido que las redes de computadores alcancen prácticamente todo el planeta.

ProtocolosEn base a reducir el diseño, la mayoría de las redes están organizadas en capas o niveles jerárquicos, es decir, cada una construida sobre la inferior. El propósito de cada cama es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores, descargando a éstas del trabajo de implementar al detalle dichos servicios. Como ejemplo de todo esto se estudiará el simulador de redes CNET en el que se definen capas y operaciones propias de éstas.

Para comprender el diseño de una red por capas es muy útil el símil filósofo-traductor-secretaria.

ConclusiónComo conclusión podemos decir que ya tenemos un concepto claro de lo que es una red, es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc.