Red de computadoras

Se denomina red de computadoras a un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre si por medios de dispositivos físicos o inalambricos que envían y reciben impulsos eléctricos o cualquier otro medio para el transporte de datos. . . 

Recursos e informacion

Muestra algunos recursos de hardware e información que pueden compartir las máquinas que integran la red.

Una PC de la red puede usar y compartir recursos con las otras máquinas.

Servicios basicos de una red de computadora

#Servicios de archivo: Desde su propia PC los usuarios pueden leer, escribir , copiar modificar , crear , borrar , mover y ejecutar archivos que se encuentran en cualquier otra maquina de la red

#Servicios de bases de datos : Los usuarios desde sus maquinas pueden acceder , consultar o modificar una base de datos que se encuentra en otra PC de la red.

#Servicios de impresiòn : Es posible imprimir archivos de texto, gráficos e imágenes en una misma impresora que se encuentra compartida por otras maquinas de la red .

#Servicios de website : Mediante un programa de aplicacion llamado "navegador", cada usuario puede leer y ejecutar paginas web que se encuentran en otra maquina que funciona como "servidor web".

#Servicios de E-Mails : Desde sus PCs  , los usuarios pueden enviar a otras maquinas mensajes de texto , ademas , adosar archivos de gráficos , imágenes , sonidos, vídeos , etc. también podràn recibir mensajes provenientes de otras PC.

#Servicios de chat: Es posible enviar y recibir mensajes hablados , mediante texto a voz , hacia otros usuarios de la red en tiempo real.

#Servicios de vídeo : también existe la posibilidad de enviar ,recibir y participar de videoconferrencias con otros usuarios de la red en tiempo real.

Ventajas que ofrece el trabajo en red

Costo del hardware : se disminuyen los costos de hardware y , en una red se comparten recursos de hardware y se evita tener que equipar cada PC con todos los dispositivos.
Costo del software : para reducid la cantidad de licencias a comprar, los administradores suelen restringir los permisos de acceso al servidor que ejecuta el software autorizando que acceder a el solo los clientes requiere su uso.
Intercambio de información : mediante un intercambio de información la red mejora la velocidad, flexibilidad y seguridad cuando se comparte información la red mejora la velocidad , flexibilidad y seguridad cuando se comparte información a través de computadoras  interconectadas , evitándose el intercambio de datos a través de disquetes que van 4 , que pueden dañarse a perderse.
Copias de respaldo : Mejora la velocidad y seguridad al hacer un backup (copia de respaldo) sobre un único medio de almacenamiento masivo.
Espacio del almacenamiento :gracias a las redes disminuye la redundancia de información , y asi  se gana espacio  en los medios de almacenamiento masivo,
Actualizaciones : Se evita la perdida de tiempo y el trabajo que se encuentra repetida en varias computadoras no interconectadas,
Administración del personal : el uso de una red  disminuyo el descontrol y la dificultad que significa tener que administrar , gestionar , controlar a  los usuarios aisladamente en sus computadoras no interconectadas.
Intercomunicación del personal : gracias a las redes disminuye la perdida de tiempo , la falta de sincronizacion , el costo y la incomodidad que implica manejar la comunicación entre los empleados de la organización por el uso de papeles que van y vienen (documentos,informes , etc) o el uso de discos flexibles que pasan de una pc a otra.
Intercomunicación del personal : Gracias a las redes , disminuye la perdida de tiempo , la falta de sincronizacion , el costo y la incomodidad que implica manejar la comunicación entre los empleados de la organización por el  uso de papeles que van y vienen (documentos , informes , etc) o el uso de discos flexibles que pasan de una pc a otra
Seguridad : Mediante las redes disminuye la posibilidad de cometer errores accesos no autorizados y destrucción intencional de la información , mientras que en computadoras no interconectadas no se pueden restringir ni controlar el acceso de los usuarios a la información diseminada en cada una de ellas .

Desventajas del trabajo en red

El uso de una red requiere una fuerte inversión inicial de tiempo, dinero una fuerte inversión inicial de tiempo, dinero y esfuerzo para diseñarla , que incluye la compra del hardware y el software de red , mas su instalación y configuracion.

Topologias

Se denomina topología a la forma física que adopta el cableado de la red y , en segundo plano, al modo de transmisión de las señales eléctricas que viajan a través de el. 

Conexion de redes

• Redes de Área Local Lan :Son las redes que se encuentran interconectadas físicamente en el mismo edificio o en edificios muy cercanos
• Redes de área extensa Wan : Son redes que se distribuyen en distancias largas , entre diferentes ciudades o a lo largo del mundo otra forma de clasificar las redes obedece a la forma en que se distribuyen las tareas realizadas dentro de la red.(Internet es un claro ejemplo de una red wan) por que es la mas grande que existe y en su interior incluye muchisimas redes de tipo wan y lan ademas de usuarios individuales .
• Red (Man) Red de Área Metropolitana Una red MAN  es aquella que, a través de una conexión de alta velocidad ofrece cobertura en una zona geográfica extensa (como una ciudad o un municipio).
  
• Mainframe (Supercomputador) : Son redes cuyas tareas los realiza totalmente una sola gran pc, y en forma centralizada 
• Cliente - Servidor : a veces las tareas de la red son llevadas a cabo por algunas de sus computadoras ( los servidores ; cada uno de ellos se especializa en una tarea particular ) el resto se llama clientes.

Recomendaciones

Para redes medianas o grandes es conveniente usar el modelo de red cliente-servidor , ya que estas redes permiten velocidad de acceso de datos a a los datos, seguridad de la información , facilidad en su 

administración y un alto control de usuarios que acceden a ella..

Para redes pequeñas es mas conveniente usar el modelo de maquinas igualitarias . Ya que debe estar capacitada para ofrecer sus recursos e información y otras pc de la red.

• Usar recursos e información de otras maquinas de la red.
• Trabajar por si sola con el usuario que este sentado en frente a ella , sin sin fluir ni deteriorar el desempeño general de la red.

El gráfica explica la forma física de las redes para intercambiar datos a través de las redes.

• Maquinas Igualitarias : En otras redes las tareas se realizan en forma compartida por todas las computadoras que se integran la red (maq.igualitarias). Todas tienen la misma categorías.

Topología en Estrella

En la topología en Estrella , todas las computadoras se conectan a un circuito centrado llamado concentrador, también conocido como Hub . La función del nodo centras es recibir  la señal enviada por una computadora y hacerla llegar a las demás .

La figura  nos muestra una red con topología en Estrella. Se puede apreciar que cuando una computadora efectua una transmisión, luego el Hub reenvía la seña al resto de las computadoras conectadas a el.Esta es la función principal del concentrador de red, así permite agilizar la transmisión de la información  Este tipo de red cuenta con algunas ventajas por sobre la topolgia en Bus.

Las ventajas de armar una red bajo la topología en Estrella son :

• Es muy facil incorporar o quitar una nueva computadora en la red.
• La ruptura del cableado afecta solo una computadora.
• Es muy facil detectar cual es el cable que esta dañado.

Las desventajas:

• La cantidad de cableado requerido es bastante alta, lo que a su vez repercute en el costo final de instalación.
• La compra de Hub también repercute en el costo.
• La ruptura de Hub afecta toda la red

Topología en Estrella - Bus

Es la unión de dos o mas redes con topología en Estrella, mediante un cable central y lineal que las interconecta y que, a su vez, utiliza la topología en Bus. En este ejemplo veremos dos redes con topología en Estrella unidas mediante la topología en Bus, lo que equivale a decir una red con topología en Estrella- Bus.

Se puede apreciar que cuando una computadora efectua una transmisión  el nodo central Hub retransmite la señal recibida al resto de las computadoras y, ademas , envía la señal al otro Hub que se encuentra conectado a el. Este sistema puede ser empleado en redes de gran tamaño.

Topologia en Bus

En ella, todas las computadoras se conectan a un único cable central y lineal.Dicho cable propaga las señales recibidas hacia ambas direcciones. Las figura 1 muestra una red con topología en Bus.



Este es un tipo de red tradicional que no requiere mayores componentes. Es una de las redes mas utilizadas en empresas pequeñas.
*Las ventajas de emplear una Topología en Bus son :

• La facilidad de incorporar y quitar computadoras.
• Requiere menor cantidad de cableado que en otras topoligias.

*Su desventaja :

• La ruptura del cableado en este tipo de red significa directamente que dos grandes sectores de la red quedan quedan desconectados.

Topologia en Anillo

Aquí todas las computadoras se conectan secuencialmente unas o otras formando un anillo cerrado. Cuando una computadora quiere transmitir una señal a otra, le entregara dicha señal a la siguiente , y esta, a su vez ,hara lo mismo. Este proceso se repite hasta que la señal llegue a la computadora destino. La figura ejemplifica una re con topologia en Anillo y la forma en que se propagan las señales a través de el cableado

La ventaja de la topoliga en Anillo es que las redes de este tipo son mas estables respecto del tiempo que se tarda en distribuir las señales.
La desventaja de este sistema es que la ruptura de una computadora invalida el funcionamiento de la red,

Topologia en Anillo -Estrella

En este caso , todas las computadoras se conectan a un circuito central llamado mau , formando una estrella. Cuando una computadora quiere transmitir una sela  a otra , le entrega dicha señal al mau para que la transfiera a la computadora siguiente que , a su vez, hara lo mismo. Este proccesose repite hasta que la señal finalmente llegue a la computadora destino.

En la figura se puede apreciar que , en las redes con topologia en Anillo-Estrella, el cableado forma fisicamente una red con topologia en Estrella, y las señales viajan ade la misma forma que una red con topologia en Anillo.

Arquitectura Token Ring

Las redes con arquitectura Token Ring poseen  topologia en Anillo- Estrella , pues el cableado esta dispuesto fisicamente en forma de estrella y las señales que viajan por el se mueven en forma de anillo.Las redes Token Ring utilizan una tecnica de comunicacion denominada Token Passing.

A diferencia del Ethernet, un Token (Ficha Virtual) el cuál es pasado de computadora a computadora . Cuando una computadora desea mandar información debe de esperar a que le llegue el Token vacío, cuando le llega utiliza el Token para mandar la información a otra computadora, entonces cuando la otra computadora recibe la información regresa el Token a la computadora que envió con el mensaje de que fue recibida la información. Asi se libera el Token para volver a ser usado por cualquiera otra computadora. Aquí debido a que una computadora requiere el Token para enviar información no hay colisiones, el problema reside en el tiempo que debe esperar una computadora para obtener el Token sin utilizar.

Arquitecturas de Red

Se denomina Arquitectura al estándar que define la forma en que se transmiten las señales eléctricas en las redes. Las arquitecturas han sido creadas por las industrias de fabricación de placas de red y cableado , hasta convertirse en verdaderos estándares  Ejemplos de ellas son: Ethernet, Token Ring, Arcnet , atm y fddi. La arquitectura pertenece a los niveles " físico  y "enlace de datos" del modelo OSI los niveles OSI se veran mas adelante.

Cable Coaxial

Un cable coaxial está compuesto por dos conductores cilíndricos, generalmente de cobre, dispuestos de forma concéntrica.

El núcleo central (alma) es sólido y está separado del conductor externo (trenza metálica o malla) por un aislante.Todo el conjunto está cubierto a su vez por una gruesa capa protectora e incluso, a veces, por otro conductor que actúa de pantalla de protección frente a interferencias.
Con esta estructura, el cable coaxial resulta ser un excelente transmisor de señales de alta frecuencia, con mínimas pérdidas por radiación y muy poco sensible a las interferencias externas.

Fundamentalmente, existen dos categorías de cables coaxiales :

• Para transmisión en banda ancha.
  Con una impedancia característica de 75 ohmios.Utilizado en transmisión de señales de televisión por cable (CATV, "Cable Televisión").

• Para transmisión en banda base.
  Con una impedancia característica de 50 ohmios. Utilizado en LAN´s. Dentro de esta categoría, se emplean dos tipos de cable: coaxial grueso ("thick") y coaxial fino ("thin").

Coaxial grueso ( "thick" ):
Es el cable más utilizado en redes LAN en un principio y que aún hoy sigue usándose en determinadas circunstancias (Tiene alto grado de interferencias, distancias largas, etc.).
Los diámetros de su alma/malla son 2,6/9,5 mm. Y el del total del cable de 0,4 pulgadas (aprox. 1 cm.). Como conector se emplea un transceptor ("transceiver") relativamente complejo, ya que su inserción en el cable implica una perforación hasta su núcleo (derivación del cable coaxial mediante un elemento tipo grifo).

Coaxial fino ( "thin" ): 
Surgió como alternativa al cable anterior, al ser más barato,flexible y fácil de instalar.

 

10 BASE 5

Tasa de transmicion :10 mbps

Longitud máxima: 500 metros por segundo

Impedancia : 500 ohm

Diámetro del conductor: 2,17 mm

Nodos por segmento: 100 longitud máxima (con repetidores) 1500 mts 

10 BASE 2 

Tasa de transmisión: 10 mbps

Longitud máxima: 500 metros por segundo

Impedancia: 500 ohm , rg58

Diámetro del conductor: 0.9 mm

Nodos por segmento: 30 longitud máxima (Con repetidores) 1500 metros

Cables UTP, STP, FTP

Es un cable que está cubierto por un de recubrimiento y que permite conducir electricidad o distintos tipos de señales. Los cables suelen estar confeccionados con aluminio o cobre.

UTP, por otra parte, es una sigla que significa Unshielded Twisted Pair (lo que puede traducirse como “Par trenzado no blindado”). El cable UTP, por lo tanto, es una clase de cable que no se encuentra blindado y que suele emplearse en las telecomunicaciones 

el UTP, propiamente dicho, que se usa en distintas clases de conexiones locales. Su fabricación no es costosa y son de simple utilización, aunque una de sus desventajas es la mayor aparición de fallos que en las otras clases de cables, así como su pobre desempeño cuando la distancia es considerable y no se regenera la señal

Su  velocidad de transferencia es de hasta 100 megabits (Es el cable que normalmento usamos para una conecion tipo cybercafe) es el tal llamado como : Utp o cable de red con conectores RJ45 tambien el : ( Unshielded twisted pair )

Categorías: Una categoría de cableado es un conjunto de 

parámetros de transmisión que garantizan un ancho de 

banda determinado en un canal de comunicaciones de 

cable de par trenzado

• UTP CATEGORIA 1 : Diseñado para redes telefónicas
• UTP CATEGORIA 2 : Empleado para transmicion de voz y datos
• UTP CATEGORIA 3: Empleado para 10mbps (Ethernet) 
• UTP CATEGORÍA 4 :Definido para redes de ordenadores tipo de anillo como token ring
• UTP CATEGORIA 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes lan soporta comunicaciones de hasta 100 mhz.
• UTP Categoría 5E: Es una categoría mejorado .Minimiza la atenuación, y las interferencias.

El cable STP trata de cables aislados dentro de una cubierta protectora. Con un numero especifico de trenzas por pie. Cada par de hilos están envueltos juntos en una trenza o papel metálico.

Generalmente es un cable de 150 ohmios este cable por ejemplo la interferencia electromagnetica y la radiofrecuencia . Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Tokeng Ring y requiere un mayor costo


FTP:

• Foiled twisted pair : o par trenzado con blindaje global: son unos cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 120 Ohmios.
• La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la asociación Industrias Electrónicas e Industrias de las Telecomunicaciones (EIA/TIA) específica el tipo de cable UTP que se utilizará en cada situación y construcción. Dependiendo de la velocidad de transmisión, ha sido dividida en diferentes categorías de acuerdo a esta tabla:

Arquitectura Ethernet

Ethernet se puede usar con las topoligas Bus, Estrella y Estrella Bus.
Esta arquitectura es muy usada  en Redes con sistemas operativo Windoes y Novell Netware. En la actualidad, con Ethernet hay una gran variedad de tarjetas de red Hub, cableado y conectores para cableados disponibles


Las redes con Ethernet usan una tecnica de comiunicacion llamada CSMA/CD ,del ingles Carrier sense multiple Acces With Detecction Collision , En español es Acceso Multiple por Deteccion de portador y Deteccion de Coliciones .A continuacion , describiremos el significa de estos terminos:

• Acceso Multiple: Quiere decir que todas las computadoras tienen el mismo derecho, prioridad o posibilidad de transmitir sus paquetes de daros.
• Deteccion de portadora: Significa que si bien todas las computadoras tienen el mismo derecho de enviar sus datos, previamente deberan escuchar un momento, hasta que haya silencio (es decir, hasta que no haya ninguna maquina transmitiendo ); a partir de alli, podra empezar a transmitir la que primero lo intente.
• Deteccion de colison: Luego de que una computadora empezo a transmitir sus paquetes de datos (tramas) en la red, debera controlar que en ese instante no haya otra que tambien este realizando una transmision de lo contrario , se produce una colicion de paqutes.

Cable de Fibra Optica

En la fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma  segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden robar..

El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza.


Composición del cable de fibra óptica :


Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio

Transmisión de datos sobre un cable de fibra óptica

Las dos formas de transmitir sobre una Fibra son conocida como transmisión en modo simple (monomodo) y multimodo

Una fibra óptica Multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por mas de un modo o comino, se usa comúnmente es corta distancia menores a 1 km ya que este efecto supone  a la hora de utilizarlo, ademas son fáciles  y económicas para diseñar .. el diámetro suele ser de 50 a 62, 5 microm y el diametro del revestimiento 125 microm 

Fibra monomodo :estas fibra sólo se propaga un modo , debida a la

diferencia de velocidad de propagación de los modos que se

transmiten por la fibra. Esto se debe al pequeño tamaña de su 

núcleo meno de 9μm. Esto difuculta el acoplamiento de la luz, 

pero permite alcanzar mayores distancias y tasas de transmisión 

más elevadas que la fibra óptica multimodo

Hub (Concentrador)

El hub es el dispositivo de conexión mas básico , es utilizado en redes locales con un numero limitado de maquinas.Es una toma múltiple de rj45 que amplifica la señal de la red (base 10/100) 

Switch (conmutador)

El swtich trabaja en las dos primeras capas del modelo osi, es decir que distribuye los datos a cada maquina de destino, mientras que el hub envía todos los datos a las maquinas que responden .Concebido para trabajar en redes con una cantidad de maquinas ligeramente mas elevado que el hub. Elimina las colisiones de paquetes ( una colisión aparece cuando una maquina intenta comunicarse con una segunda mientras que otra ya esta en comunicación con esta la primera reintentara luego ).

Router

Permite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red .De este modo permite la creación de sub redes. Es utilizado en instalaciones mas grandes ,donde es necesario ( especialmente por razones de seguridad y simplicidad) la creación de varias sub redes. Cuando la Internet llega por medio de un cable rj45 , es necesario utilizar un router  para conectar una sub - red ( red lan) a Internet, ya que estas dos conexiones utilizan diferentes clases de dirección IP .El router equivale a una pc gestionando varias conexiones de red , Los routers son compatibles con nat ,lo que permite utilizarlo para redes mas  o menos extensas disponiendo de grandes cantidad de maquinas,también tienen la función de firewall para proteger la instalación.

Diferencia entre hub y switch

El switch  distribuye los datos a cada maquina de destino, mientras que el hub envía los datos a cada maquina que responda (acepte o rechaze) esto hace mas lenta la conexión lan, el propósito del swtich es concentrar la conectividad  , haciendo que la transmisión de datos sea mas eficiente , el switch combina la conectividad de un hub con la regulación de trafico de un punto en cada puerto

Diferencia entre router y switch

El router es un dispositivo utilizado en redes de mayor parte. Es mas "inteligente" que el switch, pues ademas de cumplir la misma función , también tiene la capacidad de escoger la mejor ruta que un determinado paquete de datos debe seguir para llegar a su destino, el switch es parecido al hub pero el switch crea una especie de canal de comunicación exclusivo entre el origen y el destino.Esto disminuye las posibles colisiones ,hub se puede considerar como una forma fina de interacion unos cables con otros..

Placas de red

Son dispositivos que permiten la intercomunicación de dos o mas computadoras a través de una red , de esta forma. Permite a los usuarios incomunicarse entre si usando cables.Estas placas también se denominan NIC (Network Interface Card) .Realiza la función de intermediario entre la computadora y la red de comunicación.

Acces point

Son equipos de hardware configurados en redes wi-fi y que hacen de intermediario entre el ordenador y la red extra ( local o Internet). El acces Point hace de transmisor centrar y receptor de las señales de radio en una red wireless

Los concentradores (Hubs, Switchs y router )

Son dispositivos que se utilizan para realizar la conexion entre los distintos componentes de una red, estas concentradores comunes y corrientes son los denominados no rackeables, la única diferencia es que estos últimos poseen una parte metálica en sus extremos que se utiliza para atornillar lo al rack al que se va a incorporar

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El objetivo primordial del rack es brindar una plataforma para centralizar y organizar el cableado, los elementos activos de la red y sus conexiones . Un soporte metálico destinado a alojar equipamiento eléctrico, informático y su comunicación

Las medidas para la anchura esta normalizada para que sean compatible con equipamiento de cualquier fabricante .También son llamado bastidores , cabinas o armarios 



Usos
      Los rack son útiles en un centro de proceso de datos donde el espacio es escaso y  se necesita alojar un gran numero de dispositivos, estos dispositivos suelen ser :

• Servidores cuyo carcasa ha sido diseñada para adaptarse al bastidor .Existen servidores de 1 , 2 y 4 unidades rack y servidores blade que permiten compactar mas compartiendo fuertes de alimetacion y cableado
• Conmutadores y enrutadores de comunicaciones
• Panales de parcheo , que centralizan todo el cableado de la planta
• Cortafuegos 

El equipamiento simplemente se desliza sobre un raíl horizontal y se fija con tornillos ,también existen bandas que permiten apoyar equipamiento no normalizado por ejemplo un monitor o un teclado

Minipuertos WAN

Los minipuertos wan son controladores de software especializados que configuran un adaptador de red equipo para permitir la comunicación a través de una Wan. El minipuerto asiste las aplicaciones que hacen y reciben llamados a través de dirección ip estática de la wan pueden ser reemplazados por el adaptador.

Módem router

También se llama router ADSL ,ya que ademas lleva un módem incorporado. Se conectan directamente a los router.