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Tipos De Redes 2 Tipos De Redes 2 Document Transcript

  • TALLERES INTERNET JENIFFER ALEXANDRA ESPINOSA CEBALLOS UNIDAD CENTRAL DEL VALLE DEL CAUCA FACULTAD CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN PROGRAMA DE EDUCACIÓN FÍSICA TULUA - COLOMBIA 2009
  • TALLERES INTERNET JENIFFER ALEXANDRA ESPINOSA CEBALLOS Trabajo escrito presentado en la asignatura de informática básica, como nota complementaria del 2 parcial del ll nivel Profesor: EDGAR SANDOVAL Licenciado UNIDAD CENTRAL DEL VALLE DEL CAUCA FACULTAD CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN PROGRAMA DE EDUCACIÓN FÍSICA TULUA- COLOMBIA 2009
  • LAN(red de area local) Un sistema de transmisión de datos que permite compartir recursos e información por medio de ordenadores, o redes de ordenadores”. Una definición más completa y actual de Red local sería: Un sistema de comunicaciones capaz de facilitar el intercambio de datos informáticos, voz, facsímil, vídeo conferencias, difusión de vídeo, telemetría y cualquier otra forma de comunicación electrónica. Existe no obstante una definición oficial, la del Comité IEEE 802, quien define una Red local de la siguiente manera: Una Red local es un sistema de comunicaciones que permite que un número de dispositivos independientes se comuniquen entre si. Una Red local, como su nombre indica, debe ser local en cuanto al ámbito geográfico, aunque local puede significar cualquier cosa, desde una oficina o un edificio de ocho plantas, hasta un complejo industrial con docenas de edificios con muchos pisos. El término de red local incluye tanto el software con el hardware necesario para la conexión, gestión y mantenimiento de los dispositivos y para el tratamiento de la información. Las principales características de las LAN se podrían resumir en las siguientes: • Entornos de pocos Km. (normalmente no suele superar los 3.000 metros ) • Uso de un medio de comunicación privado. • Altas velocidades de transmisión (entre 1 y 5 millones de bits por segundo). • La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica). • La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software. • Gran variedad y número de dispositivos conectados. • Posibilidad de conexión con otras redes. • La facilidad de uso. Ventajas de las redes locales
  • Las razones más usuales para instalar una red de ordenadores son las que se listan a continuación. • Compartición de programas y archivos. • Compartición de los recursos de la red. • Expansión de económica de una base de PC. • Posibilidad de utilizar software de red. • Correo electrónico. • Gestión centralizada. • Seguridad. • Acceso a otros sistemas operativos. • Mejoras en la organización de la empresa. Cobertura de las redes Antes de entrar con profundidad en el terreno de los dispositivos de interconexión de las redes resulta imprescindible describir, aunque no someramente, este concepto; para posteriormente poder fácilmente determinar el ámbito de operatividad de estos dispositivos y comprender su funcionalidad. Es posible establecer una clasificación de las redes en función de su tamaño o radio de acción, así como dependiendo de su localización geográfica. De este modo, podemos distinguir entre : • Redes de Area Local (LAN). Son pequeñas redes con un número reducido de equipos (siempre inferior al centenar), habitualmente localizadas en un mismo edificio o planta. • Redes Metropolitanas (MAN). Una red metropolitana comprende un espacio geográfico mayor, como puede ser un campus universitario o una ciudad. • Redes de Gran Alcance (WAN). En este tipo de redes es habitual que su ámbito operativo supere fronteras internacionales, siendo las conexiones habituales las líneas telefónicas de alta velocidad, satélites de comunicaciones o antenas de microondas. Corresponden a grandes organizaciones con centros u oficinas dispersos en varios países. Transmisión de información • Serie Los bits viajan uno detrás de otro, sólo se necesita un cable. • Paralelo La velocidad de transmisión es más rápida, aunque si la distancia es grande puede haber problemas, se necesitaría un hila para cada bit. • Modos de transmisión según el sentido del flujo de la información • Simplex La transmisión de datos se realiza en un único sentido, desde una estación emisora a una estación receptora. Como ejemplo se tienen las denominadas estaciones receptoras de datos (meteorológicas, tráfico, etc.). Este modo de transmisión es el menos utilizado.
  • • Semiduplex El envío de datos se realiza en ambos sentidos, pero no simultáneamente. Los equipos conectados con este modo son ambos emisor y receptor. • Duplex El envío de datos se realiza en ambos sentidos simultáneamente. Modos de transmisión según la secuencia en que se envía los datos • Transmisión asíncrona Envía la información, octeto a octeto, en cualquier momento. Cada uno de ellos va precedido de un bit de arranque y seguido de uno de parada para ser identificado por el receptor. • Transmisión síncrona En la que el emisor y el receptor disponen de sendos relojes, por medio de los cuales controlan la duración constante de cada octeto transmitido. Estos se envían de una forma continuada, sin ninguna separación. • Topología en estrella Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al equipo central de la red (concentrador), quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la estrella. Evidentemente, todas las tramas de información que circulen por la red deben pasar por el equipo principal, con lo cual un fallo en él provoca la caída de todo el sistema. Por otra parte, un fallo en un determinado cable sólo afecta al equipo asociado a él; si bien esta topología obliga a disponer de un cable propio para cada terminal adicional de la red. Como ejemplo de este tipo de topología tenemos la StarLan de AT&T. Concentradores Comúnmente conocidos como hubs, estos elementos se basan en el principio de interconexión más básico. Podemos entenderlos como un armario de conexiones donde se centralizan todas las conexiones de una red, o sea un dispositivo con entradas y salidas, que no hace nada más que centralizar conexiones. Suelen utilizarse para implementar topologías físicas en estrella, pero funcionando como un anillo o un bus lógico. Podemos distinguir entre dos tipos de hubs, los activos y los pasivos. Ventajas: • Es ideal en configuraciones en las que hay que conectar muchas estaciones a una misma estación. • Se pueden conectar terminales no inteligentes. • Las estaciones pueden tener velocidades de transmisión diferentes. • Las estaciones pueden utilizar distintos medios de transmisión. • Se puede obtener un alto nivel de seguridad. • Es fácil detectar y localizar averías. • La transmisión está controlada por el equipo central. • Inconvenientes • Es susceptible a averías en el equipo central.
  • • Elevado precio debido a la complejidad de la tecnología que se necesita en el equipo central. • La instalación de los cables resulta bastante cara. • La actividad que debe soportar el equipo central hace que normalmente las velocidades de transmisión sean inferiores a las que se consiguen en las topologías en bus y en anillo. • Topología en bus En esta tipología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de información emitidas por un equipo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus (en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás equipos. Cada equipo de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cual es la que le corresponde, la destinada a él. Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un equipo no provoca la caída del sistema de la red. Por otra parte, una ruptura del bus es difícil de localizar (dependiendo de la longitud del cable y el número de terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el sistema. Como ejemplo más conocido de esta tipología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un equipo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones reiniciarán cada una su transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio distinto para cada estación. Esta es una breve descripción del protocolo de acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad de variantes de dicho método con sus respectivas peculiaridades. Ventajas • El medio de transmisión es totalmente pasivo. • Es sencillo conectar nuevos dispositivos. • Se puede utilizar toda la capacidad de transmisión de transmisión disponible. • Es fácil de instalar. • Es particularmente adecuada para tráfico muy alto. • Inconvenientes • La red en sí es fácil de intervenir con el equipo adecuado, sin perturbar el funcionamiento normal de la misma. • El interfaz con el medio de transmisión ha de hacerse por medio de dispositivos inteligentes. • A veces los mensajes interfieren entre sí. • El sistema no reparte equitativamente los recursos. • La longitud del medio de transmisión no sobrepasa generalmente los 2.000 metros. • Topología en anillo Los equipos de la red se disponen en un anillo cerrado conectados a él mediante enlaces punto a punto. La información describe una trayectoria circular en una única dirección y el equipo principal es quien gestiona conflictos entre equipos al evitar la colisión de tramas de información. En este tipo de topología, un fallo en un equipo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores especiales, la desconexión del equipo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando. La red Token-Ring de IBM es un claro ejemplo de esta topología. El método de acceso a la red utilizado es el conocido como Token-Passing. Este método se basa en el paso de un testigo de punto a punto contiguo en el anillo; de modo que una estación que desee emitir debe esperar a recibir el testigo en estado libre, lo pondrá como ocupado y así permanecerá hasta que la información llegue a su destino. Esta técnica consigue un mejor aprovechamiento de la red con respecto al método CSMA/CD. Esto es debido a que en redes con un cierto número de terminales y un tráfico intenso, se produce un gran número de colisiones, lo que produce tiempos de espera elevados, y por tanto mucho tiempo en el que el cable está inutilizado o con
  • información no válida. En cambio, en las redes con paso de testigo, aunque los equipos deben esperar a que les llegue el testigo, saben que, cuando lo tienen, nadie les va a interrumpir en su transmisión. Se puede estimar que en una red CSMA/CD el aprovechamiento del ancho de banda puede ser del 60 %, mientras que en una red de testigo se puede alcanzar índices cercanos al 100 %. Por último, cabe mencionar que las redes no se ajustan estrictamente a las topologías anteriormente descritas, pudiendo encontrar otras topologías alternativas o bien, como es más usual, topologías que combinen los tres tipos anteriores. Ventajas • La capacidad de transmisión se reparte equitativamente entre los usuarios. • La red no depende de un equipo central. • Es fácil localizar los equipos y enlaces que originan errores. • Se simplifica al máximo la distribución de mensajes. • Es fácil comprobar los errores de transmisión. • Es fácil enviar un mismo mensaje a todas las estaciones. • El índice de errores es muy pequeño. • Se pueden conseguir velocidades de transmisión muy altas. • Permite utilizar distintos medios de transmisión. • Inconvenientes • La fiabilidad de la red depende de los repetidores. • Es necesario un dispositivo monitor. • Es difícil incorporar nuevos dispositivos sin interrumpir la actividad de la red. • Es difícil de ampliar. • La instalación es bastante complicada. Tipos de cables El cable es un factor mucho más importante de lo que normalmente se cree. Puede afectar tanto a la seguridad de los datos como a las posibles futuras expansiones de la red. La mayoría de las redes permiten utilizar varios tipos de cables. • Coaxial El cable coaxial consiste en un hilo de cobre central rodeado de una capa externa de cobre entrelazado o una capa metálica. La trenza y el conductor central tienen el mismo eje, y de ahí el nombre de cable coaxial. Un aislamiento de plástico flexible separa los conductores interno y externo y otra capa de aislamiento separa la trenza del exterior. El conductor externo apantalla el conductor interno de las señales eléctricas del exterior y reduce la radiación de las señales interiores. Utilizan conectores BNC. El cable coaxial se utiliza fundamentalmente para REDES en BUS y para transmisión en BANDA BASE. Existen dos tipos de cable coaxial: • Cable de par trenzado Como su nombre indica, esta formado por pares de hilos aislados uno del otro y enlazados juntos dentro de una funda aislante. El trenzado de los cables mantiene inalteradas las propiedades eléctricas a lo largo de toda la longitud del cable. • Se puede usar en dos modalidades, apantallado y no apantallado y principalmente en topologías estrella y hub. Una de las grandes ventajas que ofrece es que no es necesario que
  • se transmita señal de tierra, usando para la misma uno de los cables del par y que, con los dispositivos adecuados, se pueden transmitir a la vez voz (telefonía) y datos. Además, se pueden eliminar los ruidos en las señales transmitidas restando las diferencias de la señal de tierra recibida con la enviada (supresión de modo común). Red de área Red de área metropolitana: Una red MAN es una red que se expande por pueblos o ciudades y se interconecta mediante diversas instalaciones públicas o privadas, como el sistema telefónico o los suplidores de sistemas de comunicación por microondas o medios ópticos. Una MAN utiliza tecnologías tales como ATM, Frame Relay, xDSL (Digital Subscriber Line), WDM (Wavelenght Division Modulation), ISDN, E1/T1, PPP, etc. para conectividad a través de medios de comunicación tales como cobre, fibra óptica, y microondasUna es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE), la tecnología de pares de cobre se posiciona como una excelente alternativa para la creación de redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50ms), gran estabilidad y la carencia de interferencias radioeléctricas, las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10Mbps, 20Mbps, 45Mbps, 75Mbps, sobre pares de cobre y 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps mediante Fibra Óptica. Las Redes MAN BUCLE, se basan en tecnologías Bonding, de forma que los enlaces están formados por múltiples pares de cobre con el fin de ofrecer el ancho de banda necesario. Además esta tecnología garantice SLAS´S del 99,999, gracias a que los enlaces están formados por múltiples pares de cobre y es materialmente imposible que 4, 8 ó 16 hilos se averíen de forma simultanea. El concepto de red de área metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más amplio, cubriendo áreas mayores que en algunos casos no se limitan a un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana. Este tipo de redes es una versión más grande que la LAN y que normalmente se basa en una tecnología similar a esta, La principal razón para distinguir una MAN con una categoría especial es que se ha adoptado un estándar para que funcione, que equivale a la norma IEEE. Las redes Man también se aplican en las organizaciones, en grupos de oficinas corporativas cercanas a una ciudad, estas no contiene elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida potenciales. esta redes pueden ser pública o priva WAN es un tipo de red de
  • computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería RedIRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible). Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes. Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan continuamente. Normalmente la WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete conmutado. Las redes WAN pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio. Fue la aparición de los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbricas. Una red de área amplia o WAN (Wide Area Network) se extiende sobre un área geográfica extensa, a veces un país o un continente, y su función fundamental está orientada a la interconexión de redes o equipos terminales que se encuentran ubicados a grandes distancias entre sí. Para ello cuentan con una infraestructura basada en poderosos nodos de conmutación que llevan a cabo la interconexión de dichos elementos, por los que además fluyen un volumen apreciable de información de manera continua. Por esta razón también se dice que las redes WAN tienen carácter público, pues el tráfico de información que por ellas circula proviene de diferentes lugares, siendo usada por numerosos usuarios de diferentes países del mundo para transmitir información de un lugar a otro. A diferencia de las redes LAN (siglas de "local area network", es decir, "red de área local"), la velocidad a la que circulan los datos por las redes WAN suele ser menor que la que se puede alcanzar en las redes LAN. Además, las redes LAN tienen carácter privado, pues su uso está restringido normalmente a los usuarios miembros de una empresa, o institución, para los cuales se diseñó la red. La infraestructura de redes WAN la componen, además de los nodos de conmutación, líneas de transmisión de grandes prestaciones, caracterizadas por sus grandes velocidades y ancho de banda en la mayoría de los casos. Las líneas de transmisión (también llamadas "circuitos", "canales" o "troncales") mueven información entre los diferentes nodos que componen la red. Los elementos de conmutación también son dispositivos de altas prestaciones, pues deben ser capaces de manejar la cantidad de tráfico que por ellos circula. De manera general, a estos dispositivos les llegan los datos por una línea de entrada, y este debe encargarse de escoger una línea de salida para reenviarlos. A continuación, en la Figura 1, se muestra un esquema general de los que podría ser la estructura de una WAN. En el mismo, cada host está conectada a una red LAN, que a su vez se conecta a uno de los nodos de conmutación de la red WAN. Este nodo debe encargarse de encaminar la información hacia el destino para la que está dirigida. Antes de abordar el siguiente tema, es necesario que quede claro el término conmutación, que pudiéramos definirlo como la manera en que los nodos o elementos de interconexión garantizan la interconexión de dos sistemas finales, para intercambiar información.
  • C.