REDES: DEFINICIÓN Y TIPOS.

David Fuentes Fernández
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David Fuentes Fernández
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DEFINICIÓN Y TIPOS DE REDES

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REDES: DEFINICIÓN Y TIPOS.
  1. ¿ QUÉ ES RED ?
    1. Existen varias definiciones acerca de que es una red, algunas de las cuales son:
      1. Conjunto de operaciones centralizadas o distribuidas, con el fin de compartir recursos "hardware y software".
        1. Sistema de transmisión de datos que permite el intercambio de información entre ordenadores.
          1. Conjunto de nodos "computador" conectados entre sí.
    2. TIPOS DE REDES
      1. Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamaño y distribución lógica.
        1. Clasificación segun su tamaño
          1. Las redes PAN (red de administración personal) son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: café Internet.
            1. CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus. Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, máquinas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilómetros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.
              1. Las redes LAN (Local Area Network, redes de área local) son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que eltiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red. Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas
                1. Características preponderantes:
                  1. Los canales son propios de los usuarios o empresas.
                    1. Los enlaces son líneas de alta velocidad.
                      1. Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información.
                        1. La arquitectura permite compartir recursos.
                          1. Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa) son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. 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.
                            1. Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts.
                              1. Elementos interruptores (routers): son computadoras especializadas usadas por dos o más líneas de transmisión.
                                1. INTERNET WORKS: Es una colección de redes interconectadas, cada una de ellas puede estar desallorrada sobre diferentes software y hardware. Una forma típica de Internet Works es un grupo de redes LANs conectadas con WANs.El conjunto de redes mundiales es lo que conocemos como Internet.
                                  1. Las redes MAN (Metropolitan Area Network, redes de área metropolitana) , comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes 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.
                                    1. 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.
                                      1. Redes Basadas en 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 mas servidores, dependiendo del volumen de tráfico, número de periféricos etc.
          2. Clasificación según su distribución lógica
            1. Todos los ordenadores tienen un lado cliente y otro servidor: una máquina puede ser servidora de un determinado servicio pero cliente de otro servicio.
              1. Servidor. Máquina que ofrece información o servicios al resto de los puestos de la red. La clase de información o servicios que ofrezca determina el tipo de servidor que es: servidor de impresión, de archivos, de páginas web, de correo, de usuarios, de IRC (charlas en Internet), de base de datos...
                1. Cliente. Máquina que accede a la información de los servidores o utiliza sus servicios. Ejemplos: Cada vez que estamos viendo una página web (almacenada en un servidor remoto) nos estamos comportando como clientes. También seremos clientes si utilizamos el servicio de impresión de un ordenador remoto en la red (el servidor que tiene la impresora conectada).
                  1. Todas estas redes deben de cumplir con las siguientes características:
                    1. Confiabilidad "transportar datos".
                      1. Transportabilidad "dispositivos".
                        1. Gran procesamiento de información.
                          1. y de acuerdo estas, tienen diferentes usos, dependiendo de la necesidad del usuario, como son:
                            1. Compañías - centralizar datos.
                              1. Compartir recursos "periféricos, archivos, etc".
                                1. Confiabilidad "transporte de datos".
                                  1. Aumentar la disponibilidad de la información.
                                    1. Comunicación entre personal de las mismas áreas.
                                      1. Ahorro de dinero.
                                        1. Home Banking.
                                          1. Aportes a la investigación "vídeo demanda,line T.V,Game Interactive".
        2. TOPOLÓGIAS
          1. Bus: esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación trasmite y todas las restantes escuchan.
            1. Ventajas: La topologia Bus requiere de menor cantidad de cables para una mayor topologia; otra de las ventajas de esta topologia es que una falla en una estación en particular no incapacitara el resto de la red.
              1. 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.
                1. Existen dos mecanismos para la resolución de conflictos en la transmisión de datos:
                  1. CSMA/CD: son redes con escucha de colisiones. Todas las estaciones son consideradas igual, por ello compiten por el uso del canal, cada vez que una de ellas desea transmitir debe escuchar el canal, si alguien está transmitiendo espera a que termine, caso contrario transmite y se queda escuchando posibles colisiones, en este último espera un intervalo de tiempo y reintenta nuevamente.
                    1. Token Bus: Se usa un token (una trama de datos) que pasa de estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico. Cuando una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para transmitir o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a otra estación, previamente designada. Las otras estaciones no pueden transmitir sin el token, sólo pueden escuchar y esperar su turno. Esto soluciona el problema de colisiones que tiene el mecanismo anterior.
                      1. Redes en Estrella: La red se une en un único punto, normalmente con control centralizado, como un concentrador de cableado.
                        1. Redes Bus en Estrella:Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. En este caso la red es un bus que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.
                          1. Redes en Estrella Jerárquica:Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.
                            1. Redes en Anillo: Las estaciones están unidas una con otra formando un círculo por medio de un cable común. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo.
                              1. Ventajas: los cuellos de botellas son muy pocos frecuentes
                                1. 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.
                                  1. Existe un mecanismo para la resolución de conflictos en la transmisión de datos:
                                    1. Token Ring: La estación se conecta al anillo por una unidad de interfaz (RIU), cada RIU es responsable de controlar el paso de los datos por ella, así como de regenerar la transmisión y pasarla a la estación siguiente. Si la dirección de cabecera de una determinada transmisión indica que los datos son para una estación en concreto, la unidad de interfaz los copia y pasa la información a la estación de trabajo conectada a la misma. Se usa en redes de área local con o sin prioridad, el token pasa de estación en estación en forma cíclica, inicialmente en estado desocupado. Cada estación cuando tiene el token (en este momento la estación controla el anillo), si quiere transmitir cambia su estado a ocupado, agregando los datos atrás y lo pone en la red, caso contrario pasa el token a la estación siguiente. Cuando el token pasa de nuevo por la estación que transmitió, saca los datos, lo pone en desocupado y lo regresa a la red.
              2. PROTOCOLOS
                1. CARACTERÍSTICAS
                  1. Un protocolo es el conjunto de normas para comunicarse dos o más entidades ( objetos que se intercambian información ) . Los elementos que definen un protocolo son :
                    1. Sintaxis : formato , codificación y niveles de señal de datos .
                      1. Semántica : información de control y gestión de errores .
                        1. Temporización : coordinación entre la velocidad y orden secuencial de las señales .
                          1. Las características más importantes de un protocolo son :
                            1. Directo/indirecto : los enlaces punto a punto son directos pero los enlaces entre dos entidades en diferentes redes son indirectos ya que intervienen elementos intermedios .
                              1. Monolítico/estructurado : monolítico es aquel en que el emisor tiene el control en una sola capa de todo el proceso de transferencia . En protocolos estructurados , hay varias capas que se coordinan y que dividen la tarea de comunicación .
                                1. Simétrico/asimétrico : los simétricos son aquellos en que las dos entidades que se comunican son semejantes en cuanto a poder tanto emisores como consumidores de información . Un protocolo es asimétrico si una de las entidades tiene funciones diferentes de la otra ( por ejemplo en clientes y servidores ) .
                    2. FUNCIONES
                      1. https://docs.google.com/document/d/1sqWqd4yveYDUgHJpDkFlEaj0LmU5auTlBE9sMBS5KMY/edit?usp=sharing
                        1. Protocolo CSMA/CD. Carrier Sense Mutiple Acces with Collision Detection. En este tipo de red cada estación se encuentra conectada bajo un mismo bus de datos, es decir las computadoras se conectan en la misma línea de comunicación (cablado), y por esta transmiten los paquetes de información hacia el servidor y/o los otros nodos. Cada estacion se encuentra monitoriando constantemente la línea de comunicación con el objeto de transmitir o resibir sus mensajes.
                          1. Estándares para redes de la IEEE.
                            1. https://docs.google.com/document/d/1tL9Kn_54wIGgFCGJE0NSJ-jyca_HJj2-d3jiStsRhi0/edit?usp=sharing
                  2. MODELO OSI
                    1. Modelo abierto para arquitecturas funcionales de red, periféricos , archivos a compartir , utilidad de red.El sistema de comunicaciones del modelo OSI estructura el proceso en varias capas que interaccionan entre sí . Un capa proporciona servicios a la capa superior siguiente y toma los servicios que le presta la siguiente capa inferior .De esta manera , el problema se divide en subproblemas más pequeños y por tanto más manejables . Para comunicarse dos sistemas , ambos tienen el mismo modelo de capas . La capa más alta del sistema emisor se comunica con la capa más alta del sistema receptor , pero esta comunicación se realiza vía capas inferiores de cada sistema .La única comunicación directa entre capas de ambos sistemas es en la capa inferior ( capa física ) .
                      1. Los datos parten del emisor y cada capa le adjunta datos de control hasta que llegan a la capa física . En esta capa son pasados a la red y recibidos por la capa física del receptor . Luego irán siendo captados los datos de control de cada capa y pasados a una capa superior . Al final , los datos llegan limpios a la capa superior .
                        1. Cada capa tiene la facultad de poder trocear los datos que le llegan en trozos más pequeños para su propio manejo . Luego serán reensamblados en la capa paritaria de la estación de destino .
                          1. CARACTERÍSTICAS
                            1. Arquitectura: Conocimiento del trafico, trama - división de la información., paquete - todos los datos a ser enviados y segmento - Conjunto de trama.
                              1. Capacidad mucha de banda: proceso estocastico, probabilidad de llegada y distribución "binomial-normal".
                                1. Topología: distancia, distribución y enrutamiento.
                                  1. Medio transmisión: nic-red, asosiación router,bridge,gateway y ecnología - red "lan, wan,man".
                                  2. Primitivas de servicio y parámetros
                                    1. Las capas inferiores suministran a las superiores una serie de funciones o primitivas y una serie de parámetros .La implementación concreta de estas funciones está oculta para la capa superior ., ésta sólo puede utilizar las funciones y los parámetros para comunicarse con la capa inferior( paso de datos y control).
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