Red de computadoras
Introducción a las Redes Informáticas.
Una red de computadoras, también
llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática,
es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio
de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas
electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la
finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.
Como en todo proceso de
comunicación se requiere de un emisor,
un mensaje, un medio y un receptor. La
finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir
los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la
disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los
datos y reducir el costo general de estas acciones.
Historia.
El primer indicio de redes de
comunicación fue de tecnología telefónica y telegráfica. En 1940 se
transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo Hampshire, a
Nueva York. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron
creadas las minicomputadoras. En 1976, Apple introduce el Apple I, uno de los
primeros ordenadores personales. En 1981, IBM introduce su primera PC. A mitad
de la década de 1980 las PC comienzan a usar los módems para compartir archivos
con otras computadoras, en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y
llegó a los 56 kbps (comunicación punto a punto o dial-up), cuando empezaron a
ser sustituidos por sistema de mayor velocidad, especialmente ADSL.
Tipos de Redes.
Redes Punto a Punto: En una red punto a punto cada computadora puede actuar como cliente y
como servidor. Las redes punto a punto hacen que el compartir datos y
periféricos sea fácil para un pequeño grupo de gente. En una ambiente punto a
punto, la seguridad es difícil, porque la administración no está centralizada.
Redes Cliente – servidor: Las redes basadas en servidor son mejores para
compartir gran cantidad de recursos y datos. Un administrador supervisa la
operación de la red, y vela que la seguridad sea mantenida. Este tipo de red
puede tener uno o más servidores, dependiendo del volumen de tráfico, número de
periféricos etc. Por ejemplo, puede haber un servidor de impresión, un servidor
de comunicaciones, y un servidor de base de datos, todos en una misma red.
La estructura y el modo de
funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios
estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo
TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red
en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se
reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada
capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.
Clasificación de las Redes.
Red de área personal PAN: es una red utilizada para la
comunicación entre diferentes dispositivos de manera guiada o inalámbrica,
puede incluir dispositivos como tablets, pdas, celulares, etc. Un ejemplo son
las redes Bluetooth.
Red de área local LAN: Está limitada a un área física de
entre 10m a 1km, como una oficina, un campus universitario, un edificio.
Red de área Metropolitana MAN: Tienen un área de cobertura
geográfica más amplia, (hasta unos 10km), siendo redes de alta velocidad.
Red de área amplia WAN: son redes informáticas que se
extienden sobre un área geográfica extensa utilizando medios como: satélites,
cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc.
Topología física de Redes.
Bus: La red
en bus se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado
bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos.
Anillo: En una
red en anillo cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada
a la primera.
Estrella: En una
red en estrella las estaciones están conectadas directamente a un punto central
y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.
Árbol: En una
red en árbol los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión
topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella
interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.
Componentes básicos de las redes.
Para poder formar una red se
requieren elementos: hardware, software
y protocolos. Los elementos físicos se clasifican en dos grandes grupos:
dispositivos de usuario final (hosts) y dispositivos de red. Los dispositivos
de usuario final incluyen los computadores, impresoras, escáneres, y demás
elementos que brindan servicios directamente al usuario y los segundos son
todos aquellos que conectan entre sí a los dispositivos de usuario final,
posibilitando su intercomunicación.
El fin de una red es la de
interconectar los componentes hardware de una red, y por tanto, principalmente,
las computadoras individuales, también denominados hosts, a los equipos que
ponen los servicios en la red, los servidores, utilizando el cableado o
tecnología inalámbrica soportada por la electrónica de red y unidos por cableado
o radiofrecuencia. En todos los casos la tarjeta de red se puede considerar el
elemento primordial, sea ésta parte de un ordenador, de un conmutador, de una
impresora, etc. y sea de la tecnología que sea (ethernet, Wi-Fi, Bluetooth,
etc.).
Sistema operativo de red.
Permite la interconexión de
ordenadores para poder acceder a los servicios y recursos. Al igual que un
equipo no puede trabajar sin un sistema operativo, una red de equipos no puede
funcionar sin un sistema operativo de red. En muchos casos el sistema operativo
de red es parte del sistema operativo de los servidores y de los clientes, por
ejemplo en Linux y Microsoft Windows.
¿Qué es Internet?
Es un conjunto descentralizado de
redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolosTCP/IP, garantizando que las
redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única,
de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la
primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres
universidades en California y una en Utah, Estados Unidos.
Uno de los servicios que más
éxito ha tenido en Internet ha sido la World
Wide Web (WWW, o “la Web”), hasta tal punto que es habitual la confusión
entre ambos términos. La WWW es un conjunto de protocolos que permite, de forma
sencilla, la consulta remota de archivos de hipertexto. Ésta fue un desarrollo
posterior (1990) y utiliza Internet como medio de transmisión.
Ancho de banda.
En conexiones a Internet el ancho
de banda es la cantidad de información o de datos que se puede enviar a través
de una conexión de red en un período dado. El ancho de banda se indica
generalmente en bits por segundo (bps), kilobits por segundo (Kbps), o megabits
por segundo (Mbps).
Para señales analógicas, el ancho
de banda es la longitud, medida en Hz, del rango de frecuencias en el que se
concentra la mayor parte de la potencia de la señal. Puede ser calculado a
partir de una señal temporal mediante el análisis de Fourier. También son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango.
Es común denominar ancho de banda
digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir en una unidad de
tiempo. Por ejemplo, una línea ADSL de 256 kbps puede, teóricamente, enviar 256
000 bits (no bytes) por segundo. Esto es en realidad la tasa de transferencia
máxima permitida por el sistema, que depende del ancho de banda analógico, de
la potencia de la señal, de la potencia de ruido y de la codificación de canal.
Un ejemplo de banda estrecha es
la realizada a través de una conexión telefónica, y un ejemplo de banda ancha
es la que se realiza por medio de una conexión DSL, microondas, cablemódem o
T1. Cada tipo de conexión tiene su propio ancho de banda analógico y su tasa de
transferencia máxima. El ancho de banda y la saturación redil son dos factores
que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces.
También suele usarse el término
ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la velocidad a la que se
transfieren los datos por ese bus (véase Front-side bus), suele expresarse en
bytes por segundo (B/s), Megabytes por segundo (MB/s) o Gigabytes por segundo
(GB/s).
Se calcula multiplicando la
frecuencia de trabajo del bus, en ciclos por segundo por el número de bytes que
se transfieren en cada ciclo.
Por ejemplo, un bus que transmite
64 bits de datos a 266 MHz tendrá un ancho de banda de 2,1 GB/s.
Algunas veces se transmite más de
un bit en cada ciclo de reloj, en este caso se multiplicará el número de bits
por la cantidad de transferencias que se realizan en cada ciclo (MT/s).
Comúnmente, el ancho de banda que
no es otra cosa que un conjunto de frecuencias consecutivas, es confundido al
ser utilizado en líneas de transmisión digitales, donde es utilizado para
indicar régimen binario o caudal que es capaz de soportar la línea.
Simbología
de Redes.
La
simbología de redes, es la forma gráfica en la que se representa cada uno de
los elementos que componen una red de computadoras. Por lo general dichos
símbolos son los que se presentan en los proyectos, esquemas o planeamientos de
futuras redes de computadoras.
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