Preguntas de desarrollo

¿Qué son redes?

Una red de computadoras (también llamada red de ordenadores o red informática) es un conjunto de computadoras y/o dispositivos conectados por enlaces de un medio físico (medios guiados) ó inalámbricos (medios no guiados) y que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (e-mail, chat, juegos), etc.

Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno de sus objetivos es hacer que todos los programas, datos y equipo estén disponibles para cualquiera de la red que así lo solicite, sin importar la localización física del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000km de distancia de los datos, no debe evitar que este los pueda utilizar como si fueran originados localmente.

Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo todos los archivos podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podría utilizarse una de las otras copias. Además, la presencia de múltiples CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor.

Otro objetivo es el ahorro económico. Los ordenadores pequeños tienen una mejor relación costo / rendimiento, comparada con la ofrecida por las máquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez veces más rápidas que el más rápido de los microprocesadores, pero su costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseñadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos ordenadores personales, uno por usuario, con los datos guardados una o más máquinas que funcionan como servidor de archivo compartido.

Este objetivo conduce al concepto de redes con varios ordenadores en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina LAN (red de área local), en contraste con lo extenso de una WAN (red de área extendida), a la que también se conoce como red de gran alcance.

Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual a medida que crece la carga, simplemente añadiendo más procesadores. Con máquinas grandes, cuando el sistema esta lleno, deberá reemplazarse con uno mas grande, operación que por lo normal genera un gran gasto y una perturbación inclusive mayor al trabajo de los usuarios.

Otro objetivo del establecimiento de una red de ordenadores, es que puede proporcionar un poderoso medio de comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas entre si. Con el ejemplo de una red es relativamente fácil para dos o mas personas que viven en lugares separados, escribir informes juntos. Cuando un autor hace un cambio inmediato, en lugar de esperar varios días para recibirlos por carta. Esta rapidez hace que la cooperación entre grupos de individuos que se encuentran alejados, y que anteriormente había sido imposible de establecer, pueda realizarse ahora.

En la siguiente tabla se muestra la clasificación de sistemas multiprocesadores distribuidos de acuerdo con su tamaño físico. En la parte superior se encuentran las máquinas de flujo de datos, que son ordenadores con un alto nivel de paralelismo y muchas unidades funcionales trabajando en el mismo programa. Después vienen los multiprocesadores, que son sistemas que se comunican a través de memoria compartida. En seguida de los multiprocesadores se muestran verdaderas redes, que son ordenadores que se comunican por medio del intercambio de mensajes. Finalmente, a la conexión de dos o más redes se le denomina interconexión de redes.

 

Redes de Área Local (LAN)

Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo.

Se usan para conectar computadoras personales o estaciones de trabajo, con objeto de compartir recursos e intercambiar información.

Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce, lo que permite cierto tipo de diseños (deterministas) que de otro modo podrían resultar ineficientes. Además, simplifica la administración de la red.

Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo al que están conectadas todas las máquinas.

Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.

Tienen bajo retardo y experimentan pocos errores.

 

Redes de Área Metropolitana (MAN)

Son una versión mayor de la LAN y utilizan una tecnología muy similar.  Actualmente esta clasificación ha caído en desuso, normalmente sólo distinguiremos entre redes LAN y WAN.

 

Redes de Área Amplia (WAN)

Son redes que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios (hosts). Estos están conectados por la red que lleva los mensajes de un host a otro. Estas LAN de host acceden a la subred de la WAN por un router. Suelen ser por tanto redes punto a punto.

La subred tiene varios elementos: 

- Líneas de comunicación: Mueven bits de una máquina a otra.

- Elementos de conmutación: Máquinas especializadas que conectan dos o más líneas de transmisión. Se suelen llamar encaminadores o routers.

Cada host está después conectado a una LAN en la cual está el encaminador que se encarga de enviar la información por la subred. 

Una WAN contiene numerosos cables conectados a un par de encaminadores. Si dos encaminadores que no comparten cable desean comunicarse, han de hacerlo a través de encaminadores intermedios. El paquete se recibe completo en cada uno de los intermedios y se almacena allí hasta que la línea de salida requerida esté libre. 

Se pueden establecer WAN en sistemas de satélite o de radio en tierra en los que cada encaminador tiene una antena con la cual poder enviar y recibir la información. Por su naturaleza, las redes de satélite serán de difusión.

 

Características:

Los ordenadores conectados a una red local pueden ser grandes ordenadores u ordenadores personales, con sus distintos tipos de periféricos. Aunque hay muchos tipos de redes locales entre ellas hay unas características comunes:

1.       Un medio de comunicación común a través del cual todos los dispositivos pueden compartir información, programas y equipo, independientemente del lugar físico donde se encuentre el usuario o el dispositivo. Las redes locales están contenidas en una reducida área física: un edificio, un campus, etc.

2.      Una velocidad de transmisión muy elevada para que pueda adaptarse a las necesidades de los usuarios y del equipo. El equipo de la red local puede transmitir datos a la velocidad máxima a la que puedan comunicarse las estaciones de la red, suele ser de un Mb por segundo.

3.     Una distancia entre estaciones relativamente corta, entre unos metros y varios kilómetros.

4.      La posibilidad de utilización de cables de conexión normales.

5.      Todos los dispositivos pueden comunicarse con el resto y algunos de ellos pueden funcionar independientemente.

6.     Un sistema fiable, con un índice de errores muy bajo. Las redes locales disponen normalmente de su propio sistema de detección y corrección de errores de transmisión.

7.      Flexibilidad, el usuario administra y controla su propio sistema.

Los dos tipos básicos de dispositivos que pueden conectarse a una red local son las estaciones de trabajo y los servidores:

-Una estación de trabajo es un ordenador ddesde donde el usuario puede acceder a los recursos de la red.

-Un servidor es un ordenador que permite aa otros ordenadores que accedan a los recursos de que dispone. Estos servidores pueden ser:

·        Dedicados: son usados únicamente para ofrecer sus recursos a otros nodos.

·        No dedicados: pueden trabajar simultáneamente como servidor y estación de trabajo.

Existe un tipo de servidor un poco especial que se tratará por separado, es el servidor de comunicaciones. Este servidor permite que cualquiera de los equipos de una red se comunique con dispositivos o sistemas externos. A su vez, se dividirá en dos grandes grupos: bridges y gateways.

De forma general, en una red, al nodo que pide un servicio o inicia una comunicación, se le denomina cliente. Al nodo que responde a la petición se le denomina servidor.

 

Topologías de Red

Es la disposición física en la que se conectan los nodos de una red de ordenadores o servidores. Estos computadores pueden conectarse de muchas y muy variadas maneras. La conexión más simple es un enlace unidireccional entre dos nodos. Se puede añadir un enlace de retorno para la comunicación en ambos sentidos. Los cables de comunicación modernos normalmente incluyen más de un cable para facilitar esto, aunque redes muy simples basadas en buses tienen comunicación bidireccional en un solo cable.

La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y/o los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

Hay Redes Centralizadas,  Descentralizadas y Hibridas.

En las Redes Centralizadas las topologías más comunes son:

Topología en estrella esta reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en bus, este concentrador central reenvía todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red, algunas veces incluso al nodo que lo envió. Todos los nodos periféricos se pueden comunicar con los demás transmitiendo o recibiendo del nodo central solamente. Un fallo en la línea de conexión de cualquier nodo con el nodo central provocaría el aislamiento de ese nodo respecto a los demás, pero el resto de sistemas permanecería intacto. Si el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capaz de tolerar un eco de su transmisión. Una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Topología en árbol (también conocida como topología jerárquica) puede ser vista como una colección de redes en estrella ordenadas en una jerarquía. Éste árbol tiene nodos periféricos individuales (por ejemplo hojas) que requieren transmitir a y recibir de otro nodo solamente y no necesitan actuar como repetidores o regeneradores. Al contrario que en las redes en estrella, la función del nodo central se puede distribuir.

Como en las redes en estrella convencionales, los nodos individuales pueden quedar aislados de la red por un fallo puntual en la ruta de conexión del nodo. Si falla un enlace que conecta con un nodo hoja, ese nodo hoja queda aislado; si falla un enlace con un nodo que no sea hoja, la sección entera queda aislada del resto. Para aliviar la cantidad de tráfico de red que se necesita para retransmitir todo a todos los nodos, se desarrollaron nodos centrales más avanzados que permiten mantener un listado de las identidades de los diferentes sistemas conectados a la red. Éstos switches de red “aprenderían” cómo es la estructura de la red transmitiendo paquetes de datos a todos los nodos y luego observando de dónde vienen los paquetes respuesta.

En las descentralizadas es:

Topología en malla, hay al menos dos nodos con dos o más caminos entre ellos. Un tipo especial de malla en la que se limite el número de saltos entre dos nodos, es un hipercubo. El número de caminos arbitrarios en las redes en malla las hace más difíciles de diseñar e implementar, pero su naturaleza descentralizada las hace muy útiles.

Una red totalmente conectada o completa, es una topología de red en la que hay un enlace directo entre cada pareja de nodos. En una red totalmente conexa con n nodos, hay  enlaces directos. Las redes diseñadas con esta topología, normalmente son caras de instalar, pero son muy fiables gracias a los múltiples caminos por los que los datos pueden viajar. Se ve principalmente en aplicaciones militares.

En las Hibridas:

Usan una combinación de dos o más topologías distintas de tal manera que la red resultante no tiene forma estándar. Por ejemplo, una red en árbol conectada a una red en árbol sigue siendo una red en árbol, pero dos redes en estrella conectadas entre sí (lo que se conoce como estrella extendida) muestran una topología de red híbrida. Una topología híbrida, siempre se produce cuando se conectan dos topologías de red básicas. Dos ejemplos comunes son:

Red de estrella en anillo, consta de dos o más topologías en estrella conectadas mediante una unidad de acceso multiestación (MAU) como hub centralizado.

Una red de estrella en bus, consta de dos o más topologías en estrella conectadas mediante un bus troncal (el bus troncal funciona como la espina dorsal de la red).

Mientras que las redes en rejilla han encontrado su sitio en aplicaciones de computación de alto rendimiento, algunos sistemas han utilizado algoritmos genéticos para diseñar redes personalizadas que tienen el menor número posible de saltos entre nodos distintos. Algunas de las estructuras de redes resultantes son casi incomprensibles, aunque funciona bastante bien.

Estructuras

 

¿Que es el cable coaxial y para que se utiliza?

Cable en el cual un alambre metálico sólido está rodeado por aislamiento plástico y por una pieza tubular de metal. El cable coaxial viene en muchas variedades dependiendo del grado de blindaje contra las interferencias que tenga, y de los voltajes o frecuencias, que transporte. Tiene un gran ancho de banda, pero es incomodo de instalar, haciendo que sea más apropiado para instalaciones permanentes como en televisión por cable.  El cable coaxial se utiliza en redes de comunicación de banda ancha (como es, por ejemplo, el cable de televisión) y cables de banda base (como es, por ejemplo, Ethernet).

¿Que es la fibra óptica?

 Son filamentos de vidrio (compuestos de cristales naturales) o plástico (cristales artificiales), del espesor de un pelo (entre 10 y 300 micrones). Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin interrupción.

Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los alambres de cobre convencionales, tanto en pequeños ambientes autónomos (tales como sistemas de procesamiento de datos de aviones), como en grandes redes geográficas (como los sistemas de largas líneas urbanas mantenidos por compañías telefónicas).

Aplicaciones

Internet

La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de dos millones de bps, impensable en el sistema convencional, en el que la mayoría de usuarios se conecta a 28.000 0 33.600 bps. 

Redes

La fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que las ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal para transportar información aumenta con la frecuencia. En las redes de comunicaciones se emplean sistemas de láser con fibra óptica. Hoy funcionan muchas redes de fibra para comunicación a larga distancia, que proporcionan conexiones transcontinentales y transoceánicas. Una ventaja de los sistemas de fibra óptica es la gran distancia que puede recorrer una señal antes de necesitar un repetidor para recuperar su intensidad. En la actualidad, los repetidores de fibra óptica están separados entre sí unos 100 km, frente a aproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos. Los amplificadores de fibra óptica recientemente desarrollados pueden aumentar todavía más esta distancia.

 

Otra aplicación cada vez más extendida de la fibra óptica son las redes de área local. Al contrario que las comunicaciones de larga distancia, estos sistemas conectan a una serie de abonados locales con equipos centralizados como ordenadores (computadoras) o impresoras. Este sistema aumenta el rendimiento de los equipos y permite fácilmente la incorporación a la red de nuevos usuarios. El desarrollo de nuevos componentes electroópticos y de óptica integrada aumentará aún más la capacidad de los sistemas de fibra.

 

Red de área local o LAN, conjunto de ordenadores que pueden compartir datos, aplicaciones y recursos (por ejemplo impresoras). Las computadoras de una red de área local (LAN, Local Area Network) están separadas por distancias de hasta unos pocos kilómetros, y suelen usarse en oficinas o campus universitarios. Una LAN permite la transferencia rápida y eficaz de información en el seno de un grupo de usuarios y reduce los costes de explotación.

 

Otros recursos informáticos conectados son las redes de área amplia (WAN, Wide Area Network) o las centralitas particulares (PBX). Las WAN son similares a las LAN, pero conectan entre sí ordenadores separados por distancias mayores, situados en distintos lugares de un país o en diferentes países; emplean equipo físico especializado y costoso y arriendan los servicios de comunicaciones. Las PBX proporcionan conexiones informáticas continuas para la transferencia de datos especializados como transmisiones telefónicas, pero no resultan adecuadas para emitir y recibir los picos de datos de corta duración empleados por la mayoría de las aplicaciones informáticas.

 

Las redes de comunicación públicas están divididas en diferentes niveles; conforme al funcionamiento, a la capacidad de transmisión, así como al alcance que definen. Por ejemplo, si está aproximándose desde el exterior hacia el interior de una gran ciudad, se tiene primeramente la red interurbana y red provisional, a continuación las líneas prolongadas aportadoras de tráfico de más baja capacidad procedente de áreas alejadas (red rural), hacia el centro la red urbana y finalmente las líneas de abonado. Los parámetros dictados por la práctica son el tramo de transmisión que es posible cubrir y la velocidad binaria específica así como el tipo de fibra óptica apropiado, es decir, cables con fibras monomodo ó multimodo. 

 

Telefonía

Con motivo de la normalización de interfaces existentes, se dispone de los sistemas de transmisión por fibra óptica para los niveles de la red de telecomunicaciones públicas en una amplia aplicación, contrariamente para sistemas de la red de abonado (línea de abonado), hay ante todo una serie de consideraciones.

Para la conexión de un teléfono es completamente suficiente con los conductores de cobre existentes. Precisamente con la implantación de los servicios en banda ancha como la videoconferencia, la videotelefonía, etc., la fibra óptica se hará imprescindible para el abonado. Con el BIGFON (red urbana integrada de telecomunicaciones en banda ancha por fibra óptica) se han recopilado amplias experiencias en este aspecto. Según la estrategia elaborada, los servicios de banda ancha posteriormente se ampliarán con los servicios de distribución de radio y de televisión en una red de telecomunicaciones integrada en banda ancha (IBFN).

 

Otras aplicaciones

Las fibras ópticas también se emplean en una amplia variedad de sensores, que van desde termómetros hasta giroscopios. Su potencial de aplicación en este campo casi no tiene límites, porque la luz transmitida a través de las fibras es sensible a numerosos cambios ambientales, entre ellos la presión, las ondas de sonido y la deformación, además del calor y el movimiento. Las fibras pueden resultar especialmente útiles cuando los efectos eléctricos podrían hacer que un cable convencional resultara inútil, impreciso o incluso peligroso. También se han desarrollado fibras que transmiten rayos láser de alta potencia para cortar y taladrar materiales.

 

La aplicación más sencilla de las fibras ópticas es la transmisión de luz a lugares que serían difíciles de iluminar de otro modo, como la cavidad perforada por la turbina de un dentista. También pueden emplearse para transmitir imágenes; en este caso se utilizan haces de varios miles de fibras muy finas, situadas exactamente una al lado de la otra y ópticamente pulidas en sus extremos. Cada punto de la imagen proyectada sobre un extremo del haz se reproduce en el otro extremo, con lo que se reconstruye la imagen, que puede ser observada a través de una lupa. La transmisión de imágenes se utiliza mucho en instrumentos médicos para examinar el interior del cuerpo humano y para efectuar cirugía con láser, en sistemas de reproducción mediante facsímil y fotocomposición, en gráficos de ordenador o computadora y en muchas otras aplicaciones.

 

SuperCable: es una empresa transnacional de servicios de telecomunicaciones en voz, video y data que ha ofrecido televisión por cable en Venezuela desde comienzo de los años 90. Con su tecnología de transmisión de datos en fibra óptica, comunicaciones digitales y compresión de datos, se encuentra en capacidad de incursionar en el vasto mercado de las telecomunicaciones.

 

Ventajas de la fibra óptica

La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de dos millones de bps.

Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, sin congestiones. 

Video y sonido en tiempo real.

Fácil de instalar.

Es inmune al ruido y las interferencias, como ocurre cuando un alambre telefónico pierde parte de su señal a otra.

Las fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es también segura y no puede ser perturbada.

Carencia de señales eléctricas en la fibra, por lo que no pueden dar sacudidas ni otros peligros. Son convenientes para trabajar en ambientes explosivos.

Presenta dimensiones más reducidas que los medios preexistentes. 

El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al de los cables metálicos, capaz de llevar un gran número de señales.

La materia prima para fabricarla es abundante en la naturaleza.

Compatibilidad con la tecnología digital.

 

¿Que son los satélites  y que beneficios aportan?

 

Un satélite es cualquier objeto que orbita alrededor de otro, que se denomina principal. Hay satélites naturales y artificiales.

Los satélites artificiales son naves espaciales fabricadas en la Tierra y enviadas en un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que envía una carga útil al espacio exterior. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de lunas, cometas, asteroides, planetas, estrellas o incluso galaxias. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial.

Los satélites artificiales son objetos de fabricación humana que se colocan en órbita alrededor de un cuerpo celeste como un planeta o un satélite natural. El primer satélite artificial fue el Sputnik I lanzado por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957. Desde entonces se han colocado en órbita miles de satélites artificiales muchos de los cuales aún continúan en órbita alrededor de la Tierra.

Para colocar un satélite artificial alrededor de la Tierra se necesita de un mecanismo impulsor lo suficientemente potente como para que el satélite alcance una velocidad de 8 kilómetros por segundo o más. Nuestro estado tecnológico actual ha desarrollado un mecanismo que permite lanzar objetos de masas apreciables (del orden de 1 kg hasta 100 toneladas) a las velocidades requeridas: un cohete. En la práctica es necesario construir un cohete que es la combinación de dos o más cohetes escalonados para así alcanzar la energía cinética necesaria para entrar en órbita. Por lo general un cohete tiene un tiempo de funcionamiento muy breve, del orden de unos cinco a diez minutos, tiempo después del cual al apagarse por completo el cohete, el satélite (con la velocidad necesaria) se desprende del cohete y comienza a desplazarse por el espacio a merced de su propia inercia, de la misma forma como la Luna órbita la Tierra sin necesidad de ser impulsada por "algo".

Tipos por misión

•        Armas antisatélite, también denominados como satélites asesinos, son satélites diseñados para destruir satélites enemigos, otras armas orbitales y objetivos. Algunos están armados con proyectiles cinéticos, mientras que otros usan armas de energía o partículas para destruir satélites, misiles balísticos o MIRV.

•        Satélites astronómicos, son satélites utilizados para la observación de planetas, galaxias y otros objetos astronómicos.

•        Biosatélites, diseñados para llevar organismos vivos, generalmente con propósitos de experimentos científicos.

•        Satélites de comunicaciones, son los empleados para realizar telecomunicación. Suelen utilizar órbitas geosíncronas, órbitas de Molniya u órbitas bajas terrestres.

•        Satélites miniaturizados, también denominados como minisatélites, microsatélites, nanosatélites o picosatélites, son característicos por sus dimensiones y pesos reducidos.

•        Satélites de navegación, utilizan señales para conocer la posición exacta del receptor en la tierra.

•        Satélites de reconocimiento, denominados popularmente como satélites espías, son satélites de observación o comunicaciones utilizados por militares u organizaciones de inteligencia. La mayoría de los gobiernos mantienen la información de sus satélites como secreta.

•        Satélites de observación terrestre, son utilizados para la observación del medio ambiente, meteorología, cartografía sin fines militares.

•        Satélites de energía solar, son una propuesta para satélites en órbita excéntrica que envíen la energía solar recogida hasta antenas en la Tierra como una fuente de alimentación.

•        Estaciones espaciales, son estructuras diseñadas para que los seres humanos puedan vivir en el espacio exterior. Una estación espacial se distingue de otras naves espaciales tripuladas en que no dispone de propulsión o capacidad de aterrizar, utilizando otros vehículos como transporte hacia y desde la estación.

•        Satélites meteorológicos, son satélites utilizados principalmente para registrar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra.

 

Un satélite puede definirse como un repetidor de radio en el cielo (transponder), un sistema satelital consiste de un transponder, una estación basada en tierra, para controlar su funcionamiento, y una red de usuario, de las estaciones terrestres, que proporciona las facilidades para transmisión y recepción del trafico de comunicaciones, a través del sistema de satélite.

Las transmisiones de satélite se catalogan como bus o carga útil. La de bus incluye mecanismos de control que apoyan la operación de carga útil. La de carga útil es la información del usuario que será transportada a través del sistema.

En el caso de radiodifusión directa de televisión vía satélite el servicio que se da es de tipo unidireccional por lo que normalmente se requiere una estación transmisora única, que emite los programas hacia el satélite, y varias estaciones terrenas de recepción solamente, que toman las señales provenientes del satélite. Existen otros tipos de servicios que son bidireccionales donde las estaciones terrenas son de transmisión y de recepción.

Uno de los requisitos más importantes del sistema es conseguir que las estaciones sean lo más económicas posibles para que puedan ser accesibles a un gran numero de usuarios, lo que se consigue utilizando antenas de diámetro chico y transmisores de baja potencia. Sin embargo hay que destacar que es la economía de escala (en aquellas aplicaciones que lo permiten) el factor determinante para la reducción de los costos.

Centenares de satélites de comunicaciones están situados a 36.000 Km de altura y describen órbitas circulares sobre la línea ecuatorial. A esta distancia el satélite da una vuelta a la Tierra cada 24 horas permaneciendo estático para un observador situado sobre la superficie terrestre. Por tal razón son llamados geoestacionarios. Las antenas parabólicas en las azoteas de nuestros edificios son simples radiotelescopios tratando de captar con la mayor eficiencia las señales que esos satélites transmiten.  Los modernos satélites de comunicaciones pesan de 2 a 3 toneladas. Algunas versiones sofisticadas tienen tal potencia de emisión que sus señales pueden ser recibidas por antenas parabólicas de apenas 50 cm de diámetro. Su costo varía entre 100 y 120 millones de dólares sin incluir el precio del cohete que los coloca en órbita (unos 60-80 millones de dólares), ni la cuota del seguro (un tercio del precio del satélite) pues con relativa frecuencia algunos de ellos terminan estrellándose contra el océano o en órbitas inservibles debido a fallas en el cohete. Actualmente poseen una vida útil promedio de 10 a 12 años, limitada por la cantidad finita de combustible químico (hidrazina) necesario para que, de tanto en tanto, los operadores en Tierra corrijan la posición del satélite dentro de ciertos límites pues la Luna, el Sol y el interior no uniforme de la Tierra hacen que el satélite se desplace ligeramente del sitio al cual apuntan las antenas de enlace. Rusia posee dos familias de satélites de comunicaciones geoestacionarios, los Ekran y los Gorizont, utilizados para comunicación militar. Para cubrir la red doméstica de televisión y telefonía utiliza también una red de satélites de comunicación llamada Molniya. Estos satélites describen órbitas inclinadas unos 63 grados respecto a la línea ecuatorial y son bastante excéntricas, pues en su punto más alto (apogeo) llegan a los 36.000 km. mientras que en su punto más bajo (perigeo) llegan a 400 km. de altura.

 

Componentes (Hardware) de una Red

·        Rebajadora es un dispositivo de la red con los interfaces en las redes múltiples que su tarea es copiar los paquetes  de una red a otra. Las rebajadoras funcionan en la capa 3 del modelo de OSI, la capa de red.

Una rebajadora utilizará unos o más protocolos del encaminamiento para crear una tabla de encaminamiento.

La rebajadora entonces utilizará la información en su tabla de encaminamiento para tomar decisiones inteligentes sobre qué paquetes a copiar a qué interfaz. Este proceso se conoce como encaminamiento.

Las rebajadoras están disponibles con muchos tipos del interfaz, tales como Ethernet y DSL. Las rebajadoras sin hilos apoyan interfaces sin hilos, tales como 802.11 (Wi-Fi).

No todas las rebajadoras caen claramente en la categoría del hardware de la red. El software del encaminamiento permite construir una rebajadora completamente funcional fuera de una computadora normal.

·        Interruptor es un dispositivo de la red con los puertos múltiples en una red que tarea sea copiar marcos a partir de un puerto a otro.

Los interruptores funcionan en la capa 2 del modelo de OSI, la capa del Dato-Acoplamiento.

Un interruptor almacena el MAC address de cada dispositivo que esté conectado con él.

El interruptor entonces evaluará cada marco que pase a través de él. El interruptor examinará el MAC address de la destinación en cada marco.

Basado sobre el MAC address de la destinación, el interruptor entonces decidirá a qué puerto para copiar el marco.

Si el interruptor no reconoce el MAC address, no sabrá qué puerto para copiar el marco. Cuando sucede eso, el interruptor difundirá el marco a todos sus puertos.

Antes de que los interruptores llegaron a estar disponibles, los dispositivos llamados los cubos fueron utilizados. Los cubos eran los dispositivos menos inteligentes del netword que copiaron siempre todos los marcos a todos los puertos. Solamente copiando marcos a los puertos de la destinación, los interruptores utilizan anchura de banda de la red mucho más con eficacia que lo hicieron los cubos.

 

Otro pedazo de hardware de la red se relacionó con el interruptor es el puente. Un puente es con eficacia un interruptor two-port. Porque pocos usuarios necesitan un interruptor two-port, los fabrican no más.

 

·        Tarjeta de interfaz de la red es una tarjeta de la extensión que instala en una computadora y permite que computadora conectar físicamente con una red de área local.

La forma más común de tarjeta de interfaz de la red en uso actual es la tarjeta de Ethernet. Otros tipos de tarjetas de interfaz de la red incluyen tarjetas de interfaz sin hilos de las tarjetas de interfaz de la red y de la red del token ring.

Otros términos para la tarjeta de interfaz de la red incluyen el adaptador de la red, la tarjeta de la red y el NIC.

Las tarjetas de interfaz de la red están llegando a ser raras, mientras que la mayoría de las placas base ahora incluyen interfaces incorporados de la red.

La gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes.

Tipos de cableados de una red

Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de cables publican un catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes:

 

·        Cable coaxial.

·        Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado).

·        Cable de fibra óptica.

 

El cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.

El cable de par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado: cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado apantallado (STP). A menudo se agrupan una serie de hilos de par trenzado y se encierran en un revestimiento protector para formar un cable. El número total de pares que hay en un cable puede variar. El trenzado elimina el ruido eléctrico de los pares adyacentes y de otras fuentes como motores, relés y transformadores.

Cable de par trenzado apantallado (STP)

El cable STP utiliza una envoltura con cobre trenzado, más protectora y de mayor calidad que la usada en el cable UTP. STP también utiliza una lámina rodeando cada uno de los pares de hilos. Esto ofrece un excelente apantallamiento en los STP para proteger los datos transmitidos de intermodulaciones exteriores, lo que permite soportar mayores tasas de transmisión que los UTP a distancias mayores.

Cable de par trenzado sin apantallar (UTP)

El UTP, con la especificación 10BaseT, es el tipo más conocido de cable de par trenzado y ha sido el cableado LAN más utilizado en los últimos años. El segmento máximo de longitud de cable es de 100 metros.

El cable UTP tradicional consta de dos hilos de cobre aislados. Las especificaciones UTP dictan el número de entrelazados permitidos por pie de cable; el número de entrelazados depende del objetivo con el que se instale el cable.

 

El cable de fibra óptica es en el que las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente 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.

 

   ¿Que es una red hibrida?

   A este tipo de red se le llama híbrida porque coexisten en la misma dos tipos de tecnología: coaxil y fibra. Las siglas HFC significan híbrida fibra coaxil. Esta, se ha pensado que esté preparada para el futuro, esta nueva red permitirá el transporte de hasta 110 canales analógicos convencionales, esto es que tendrá un ancho de banda disponible en la vía directa de 750 MHz Se habla de vía directa pues además se podrá realizar el transporte de información en ambos sentidos.

¿Que son Redes inalámbricas?

Es la conexión de  un conjunto de computadoras, o de cualquier dispositivo informático comunicados entre sí mediante soluciones que no requieran el uso de cables de interconexión. Es la conexión de varios ordenadores a través de rayos infrarrojos.

Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en esta década es la de poder comunicar computadoras mediante tecnología inalámbrica. La conexión de computadoras mediante Ondas de Radio o Luz Infrarroja, actualmente está siendo ampliamente investigada. Las Redes Inalámbricas facilitan la operación en lugares donde la computadora no puede permanecer en un solo lugar, como en almacenes o en oficinas que se encuentren en varios pisos.

Servicios que presta un Sistema Operativos de red

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. Si no se dispone de ningún sistema operativo de red, los equipos no pueden compartir recursos y los usuarios no pueden utilizar estos recursos.

Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o integrarse con él.

NetWare de Novell es el ejemplo más familiar y famoso de sistema operativo de red donde el software de red del equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo. El equipo personal necesita ambos sistema operativos para gestionar conjuntamente las funciones de red y las funciones individuales.

El software del sistema operativo de red se integra en un número importante de sistemas operativos conocidos, incluyendo Windows 2000 Server/Professional, Windows NT Server/Workstation, Windows 95/98/ME y Apple Talk.

Cada configuración (sistemas operativos de red y del equipo separado, o sistema operativo combinando las funciones de ambos) tiene sus ventajas e inconvenientes. Por tanto, el trabajo es de los especialistas en redes porque deben  determinar la configuración que mejor se adapte a las necesidades de nuestra red.

Tipos de transmisión de datos

Transmisión Análoga

En un sistema analógico de transmisión tenemos a la salida de este una cantidad que varia continuamente.

En la transmisión analógica, la señal que transporta la información es continua, en la señal digital es discreta. La forma más sencilla de transmisión digital es la binaria, en la cual a cada elemento de información se le asigna uno de dos posibles estados.

Para identificar una gran cantidad de información se codifica un número específico de bits, el cual se conoce como carácter. Esta codificación se usa para la información e escrita.

Ej: Teletipo = Servicio para la transmisión de un telegrama.

La mayor de las computadoras en servicio hoy en día utilizan u operan con el sistema binario por lo cual viene más la transmisión binaria, ya sea de terminal a computadora o de computadora a computadora.

 

Transmisión Digital

En la transmisión digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran aceptación cuando se compara con la analógica. Estas son:

El ruido no se acumula en los repetidores.

El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnología de estado sólido, particularmente en los circuitos integrados.

La mayor parte de la información que se transmite en una red portadora es de naturaleza analógica,

Ej.: La voz; El vídeo

Al convertir estas señales al formato digital se pueden aprovechar las dos características anteriormente citadas.

Para transmitir información digital (binaria 0 ó 1) por la red telefónica, la señal digital se convierte a una señal analógica compatible con la el equipo de la red y esta función se realiza en el Módem.

Para hacer lo inverso o sea con la señal analógica, se usan dos métodos diferentes de modulación:

La modulación por codificación de pulsos (MCP).

Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analógico. Sin embargo, la transmisión digital está restringida a canales con un ancho de banda mucho mayor que el de la banda de la voz.

 

Transmisión Asíncrona.

Esta se desarrolló para solucionar el problema de la sincronía y la incomodidad de los equipos.

En este caso la temporización empieza al comienzo de un carácter y termina al final, se añaden dos elementos de señal a cada carácter para indicar al dispositivo receptor el comienzo de este y su terminación.

Al inicio del carácter se añade un elemento que se conoce como "Start Space" (espacio de arranque),y al final una marca de terminación.

Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporización en el dispositivo receptor con el elemento de señal y al final se marca su terminación.

 

Transmisión Sincronía

Este tipo de transmisión se caracteriza porque antes de la transmisión de propia de datos, se envían señales para la identificación de lo que va a venir por la línea, es mucho mas eficiente que la Asíncrona pero su uso se limita a líneas especiales para la comunicación de ordenadores, porque en líneas telefónicas deficientes pueden aparecer problemas.

Por ejemplo una transmisión serie es Síncrona si antes de transmitir cada bit se envía la señal de reloj y en paralelo es síncrona cada vez que transmitimos un grupo de bits.

 

Transmisión de datos en serie

En este tipo de transmisión los bits se trasladan uno detrás del otro sobre una misma línea, también se transmite por la misma línea.

Este tipo de transmisión se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a pesar que es más lenta que la transmisión paralelo y además menos costosa. Los transmisores y receptores de datos serie son más complejos debido a la dificultad en transmitir y recibir señales a través de cables largos.

La conversión de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de desplazamiento.

La transmisión serie es sincrona si en el momento exacto de transmisión y recepción de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un caracter previo.

 

Transmisión en paralelo.

La transmisión de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o tensión por medio de cables o canales; la transferencia de datos es en paralelo si transmitimos un grupo de bits sobre varias líneas o cables.

En la transmisión de datos en paralelo cada bit de un carácter se transmite sobre su propio cable. En la transmisión de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos una señal llamada strobe ó reloj; esta señal le indica al receptor cuando están presentes todos los bits para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y además sirve para la temporización que es decisiva para la correcta transmisión y recepción de los datos.

La transmisión de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran colocados unos cerca del otro, además es mucho más rápida que la serie, pero además es mucho más costosa.