TABLA DE CONTENIDO_______________________________________________ 1
INTRODUCCIÓN A LAS
REDES LOCALES______________________________ 2
COMPARTIR FICHEROS_____________________________________________ 2
IMPRESIÓN EN RED_________________________________________________ 3
APLICACIONES DE RED_____________________________________________ 3
APLICACIONES
CLIENTE/SERVIDOR__________________________________ 3
ACCESO A INTERNET_______________________________________________ 4
MODELO OSI DE ISO__________________________________________________ 4
SISTEMA DISTRIBUIDO Y
RED LOCAL_________________________________ 4
REDES DE COMUNICACIONES________________________________________ 5
Redes conmutadas____________________________________________________ 5
CONMUTACIÓN DE PAQUETES_________________________________________________ 5
CONMUTACIÓN DE
CIRCUITOS_________________________________________________ 6
REDES DE DIFUSIÓN________________________________________________ 6
CÓMO FUNCIONA UNA RED__________________________________________ 6
TOPOLOGÍA DE UNA RED_____________________________________________ 6
TOPOLOGÍA FÍSICA_________________________________________________ 7
TOPOLOGÍA LÓGICA________________________________________________ 7
TOPOLOGÍA EN BUS________________________________________________ 7
TOPOLOGÍA EN ANILLO_____________________________________________ 8
TOPOLOGÍA EN ESTRELLA__________________________________________ 9
TOPOLOGÍA EN ESTRELLA
PASIVA_____________________________________________ 10
HUB ______________________________________________________________________ 10
TOPOLOGÍA DE ESTRELLA
ACTIVA_____________________________________________ 11
TOPOLOGÍAS LÓGICAS_____________________________________________ 11
TOPOLOGÍA
ANILLO-ESTRELLA________________________________________________ 11
TOPOLOGÍA BUS-ESTRELLA___________________________________________________ 12
INTERCONEXIÓN DE REDES_________________________________________ 12
Concepto de segmento________________________________________________ 16
Segmentación: sus
necesidades_________________________________________ 16
HUBS (CONCENTRADORES)___________________________________________________ 18
REPETIDORES_______________________________________________________________ 18
BRIDGES (PUENTES)__________________________________________________________ 19
ROUTER (ENCAMINADOR)____________________________________________________ 19
GATEWAYS (PASARELAS)____________________________________________________ 20
ELEMENTOS DE UNA RED___________________________________________ 20
TARJETAS DE INTERFAZ DE
RED____________________________________ 20
DETERMINACIÓN DE LA
VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN EN UNA RED__ 20
MEDIOS DE TRANSMISIÓN
DE UNA RED LOCAL_______________________ 21
CABLES___________________________________________________________ 21
PAR TRENZADO_____________________________________________________________ 21
CABLE COAXIAL____________________________________________________________ 22
Figura : Estructura típica de un
cable coaxial_________________________________ 23
CABLE DE FIBRA ÓPTICA_____________________________________________________ 23
MEDIOS INALÁMBRICOS___________________________________________ 25
ENLACES ÓPTICOS AL AIRE
LIBRE______________________________________________ 25
MICROONDAS______________________________________________________________ 26
LUZ INFRARROJA___________________________________________________________ 26
SEÑALES DE RADIO__________________________________________________________ 26
COMUNICACIONES VIA
SATÉLITE______________________________________________ 26
CABLEADO ESTRUCTURADO________________________________________ 27
TOPOLOGÍAS EN EL
CABLEADO ESTRUCTURADO____________________ 28
ESTÁNDARES______________________________________________________ 28
NORMATIVAS PARA EL
CABLEADO ESTRUCTURADO_____________________________ 28
CABLES: TIPOS DE CABLES
EN EL CABLEADO ESTRUCTURADO______________________ 29
MODELOS DE REDES
LOCALES______________________________________ 29
CSMA/CD (IEEE 802.3)______________________________________________ 29
TOKEN-BUS
(IEEE 802.4)____________________________________________ 30
TOKEN-RING
(IEEE 802.5)___________________________________________ 30
FDDI______________________________________________________________ 31
PROTOCOLO TCP/IP_________________________________________________ 31
CARACTERÍSTICAS DE
TCP/IP______________________________________ 31
FUNCIONAMIENTO DE
TCP/IP______________________________________ 32
PROTOCOLO IP____________________________________________________ 32
DIRECCIONAMIENTO IP______________________________________________________ 32
MÁSCARA DE SUBRED_______________________________________________________ 32
CLASES DE REDES___________________________________________________________ 33
TABLA ESQUEMÁTICA DE
LOS FORMATOS DE DIRECCIONES_______________________ 33
CONVENCIONES DE
DIRECCIONES ESPECIALES____________________________________ 34
DIRECCIONES UTILIZADAS
EN LA REALIDAD____________________________________ 34
RELACION ENTRE
DIRECCIONES IP Y DIRECCIONES FÍSICAS_________________________ 35
PROTOCOLO TCP__________________________________________________ 36
SISTEMAS OPERATIVOS DE
RED_____________________________________ 36
ACCESO REMOTO A LA RED
LOCAL__________________________________ 36
INTRANET__________________________________________________________ 36
SOFTWARE
DE INTRANETS_________________________________________ 37
CORTAFUEGOS
(FIREWALL)___________________________________________________ 37
GROUPWARE_______________________________________________________________ 37
GLOSARIO DE TÉRMINOS____________________________________________ 38
Lo primero que se puede preguntar
un usuario cuando se plantea la posibilidad de instalación o utilización de una
red local, es saber cómo va a mejorar su trabajo en el ordenador al utilizar
dicho entorno. La respuesta va a ser diferente según el tipo de trabajo que
desempeñe. En resumen, una red local proporciona la facilidad de compartir
recursos entre sus usuarios. Esto es:
·
·
Supone
compartir ficheros.
·
·
Supone
compartir impresoras.
·
·
Se
pueden utilizar aplicaciones específicas de red.
·
·
Se
pueden aprovechar las prestaciones cliente/servidor.
·
·
Se
puede acceder a sistemas de comunicación global.
La posibilidad de compartir
ficheros es la prestación principal de las redes locales. La aplicación básica
consiste en utilizar ficheros de otros usuarios, sin necesidad de utilizar el
disquete.
La ventaja fundamental es la de
poder disponer de directorios en la red a los que tengan acceso un grupo de
usuarios, y en los que se puede guardar la información que compartan dichos
grupos.
Ejemplo: se crea una
carpeta para el departamento de contabilidad, otra para el departamento
comercial y otra para el departamento de diseño, facilita que estos usuarios
tengan acceso a la información que les interesa de forma instantánea. Si a esto
se añaden aplicaciones concretas, entonces el trabajo en grupo mejora bastante
con la instalación de la intranet. Esto se aprecia en las aplicaciones de bases
de datos preparadas para el trabajo en redes locales (la mayoría de las
actuales), lo que permite que varios usuarios puedan acceder de forma simultánea
a los registros de la base de datos, y que las actualizaciones que realice un
operador queden inmediatamente disponibles para el resto de los usuarios.
Las redes locales permiten que
sus usuarios puedan acceder a impresoras de calidad y alto precio sin que
suponga un desembolso prohibitivo. Por ejemplo, si tenemos una oficina en la
que trabajan siete personas, y sus respectivos ordenadores no están conectados
mediante una red local, o compramos una impresora para cada usuario (en total
siete), o que cada usuario grabe en un disquete su documento a imprimir y lo
lleve donde se encuentra la impresora. Si hay instalada una red local, lo que
se puede hacer es comprar una o dos impresoras de calidad, instalarlas y que
los usuarios las compartan a través de la red.
Cuando se comparte una impresora
en la red, se suele conectar a un ordenador que actúa como servidor de
impresión, y que perfectamente puede ser el equipo de un usuario. También
existen impresoras que disponen de una tarjeta de red que permite la conexión
directa en cualquier punto de la red sin necesidad de situarse cerca de un
servidor.
Algo complementario a la
impresión en red es la posibilidad de compartir dispositivos de fax. Si un
ordenador tiene configurado un módem para utilizarlo como fax, puede permitir
que el resto de los usuarios de la red lo utilicen para enviar sus propios
documentos.
Existe un gran número de
aplicaciones que aprovechan las redes locales para que el trabajo sea más
provechoso. El tipo de aplicaciones más importante son los programas de correo
electrónico. Un programa de correo electrónico permite el intercambio de
mensajes entre los usuarios. Los mensajes pueden consistir en texto, sonido,
imágenes, etc. y llevar asociados cualquier tipo de ficheros binarios. En
cierto modo el correo electrónico llega a sustituir a ciertas reuniones y
además permite el análisis más detallado del material que el resto de usuarios
nos remitan.
Es un concepto muy importante en
las redes locales para aplicaciones que manejan grandes volúmenes de
información. Son programas que dividen su trabajo en dos partes, una parte
cliente que se realiza en el ordenador del usuario y otra parte servidor que se
realiza en un servidor con dos fines :
·
·
Aliviar
la carga de trabajo del ordenador cliente.
·
·
Reducir
el tráfico de la red.
Ejemplo: si disponemos de
un ordenador que actúa como servidor de base de datos, con un enfoque
tradicional, el servidor solamente lo es de ficheros. Si en algún momento el
usuario quiere hacer una selección de personas mayores de 30 años por ejemplo,
se deben leer todos los registros de la base de datos para comprobar cuáles
cumplían la condición. Esto supone un elevado tráfico en la red. Con las
aplicaciones cliente/servidor una consulta sobre una base de datos se envía al
servidor, quien realiza la selección de registros y envía solo los campos que
le interesan al usuario. Se reduce así considerablemente el tráfico en la red y
el ordenador cliente se encuentra con el trabajo hecho. El sistema en sí
resulta bastante más rápido, aunque a cambio requiere que los servidores tengan
mejores prestaciones.
Es una de las prestaciones que
con el tiempo está ganando peso específico. Consiste en la posibilidad de
configurar un ordenador con una conexión permanente a servicios en línea
externos, de forma que los usuarios de la intranet no necesiten utilizar un módem
personal para acceder a ellos. El ejemplo más de moda es el acceso a Internet.
Mediante un servidor de
comunicaciones se puede mantener una línea permanente de alta velocidad que
enlace la intranet con Internet. El servidor puede estar equipado con un módem
o una tarjeta de comunicación a RDSI, que activa la conexión cuando algún
usuario de la red lo necesita. Cuando la conexión está activa, cualquier otro
usuario puede compartirla, aunque en este caso las prestaciones de cada usuario
serán menores que si tuvieran una conexión individual.
OSI : Open System
Interconnections: fue creado a partir del año 1978, con el fin de conseguir la
definición de un conjunto de normas que permitieran interconectar diferentes
equipos, posibilitando de esta forma la comunicación entre ellos. El modelo OSI
fue aprobado en 1983.
Un sistema abierto debe cumplir
las normas que facilitan la interconexión tanto a nivel hardware como software
con otros sistemas (arquitecturas distintas).
Este modelo define los servicios
y los protocolos que posibilita la comunicación, dividiéndolos en 7 niveles
diferentes, en el que cada nivel se encarga de problemas de distinta naturaleza
interrelacionándose con los niveles contiguos, de forma que cada nivel se abstrae
de los problemas que los niveles inferiores solucionan para dar solución a un
nuevo problema, del que se abstraerán a su vez los niveles superiores.
|
NIVELES |
FUNCIÓN |
|
Aplicación |
Semántica de los datos |
|
Presentación |
Representación de los datos |
|
Sesión |
Diálogo ordenado |
|
Transporte |
Extremo a extremo |
|
Red |
Encaminamiento |
|
Enlace |
Punto a punto |
|
Físico |
Eléctrico/Mecánico |
Se
puede decir que la filosofía de este modelo se basa en la idea de dividir un
problema grande (la comunicación en sí), en varios problemas pequeños,
independizando cada problema del resto. Es un método parecido a las cadenas de
montaje de las fábricas.; los niveles implementan a un grupo de operarios de
una cadena, y cada nivel, al igual que en la cadena de montaje, supone que los
niveles anteriores han solucionado unos problemas de los que él se abstraerá
para dar solución a unos nuevos problemas, de los que se abstraerán los niveles
superiores.
No se
debe confundir una red local con un sistema distribuido. Aunque parezca que son
conceptos similares difieren en algunas cosas.
Un
sistema distribuido es multiusuario y multitarea. Todos los programas que se
ejecuten en un sistema distribuido lo van a hacer sobre la CPU del servidor en
lo que en términos informáticos se denomina "tiempo compartido". Un
sistema distribuido comparte la CPU.
Sin
embargo, en una intranet, lo que en realidad se denomina servidor, lo es, pero
de ficheros o de bases de datos. Cada usuario tendrá un ordenador autónomo con
su propia CPU dónde se ejecutarán las aplicaciones que correspondan. Además,
con la aparición de la arquitectura cliente/servidor, la CPU del servidor puede
ejecutar algún programa que el usuario solicite.
Una red
local puede tener distintas configuraciones que se verán más adelante, pero
básicamente se pueden hablar de dos tipos:
·
· Red con un
servidor: existe un servidor central que
es el “motor” de la red. El servidor puede ser activo o pasivo dependiendo del
uso que se le dé.
·
· Peer to peer : Una red de igual a igual. Todos los puestos de la red
pueden hacer la función de servidor y de cliente.
En una
intranet, interesa tener un servidor web, que será la parte más importante de
la red.
Dependiendo
de su arquitectura y de los procedimientos empleados para transferir la
información las redes de comunicación se clasifican en :
·
· Redes conmutadas
·
· Redes de difusión
Consisten
en un conjunto de nodos interconectados entre sí, a través de medios de
transmisión (cables), formando la mayoría de las veces una topología mallada,
donde la información se transfiere encaminándola del nodo de origen al nodo
destino mediante conmutación entre nodos intermedios. Una transmisión de este
tipo tiene 3 fases :
·
· Establecimiento de la conexión.
·
· Transferencia de la información.
·
· Liberación de la conexión.
Se
entiende por conmutación en un nodo, a la conexión física o lógica, de un
camino de entrada al nodo con un camino de salida del nodo, con el fin de
transferir la información que llegue por el primer camino al segundo. Un
ejemplo de redes conmutadas son las redes de área extensa.
Las
redes conmutadas se dividen en :
·
· Conmutación de paquetes.
·
· Conmutación de circuitos.
Se
trata del procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere enviar
información a otro, la divide en paquetes. Cada paquete es enviado por el medio
con información de cabecera. En cada nodo intermedio por el que pasa el paquete
se detiene el tiempo necesario para procesarlo. Otras características
importantes de su funcionamiento son :
·
· En cada nodo intermedio se apunta una relación de la forma
: “todo paquete con origen en el nodo A y destino en el nodo B tiene que salir
por la salida 5 de mi nodo”.
·
· Los paquetes se numeran para poder saber si se ha perdido
alguno en el camino.
·
· Todos los paquetes de una misma transmisión viajan por el
mismo camino.
·
· Pueden utilizar parte del camino establecido más de una
comunicación de forma simultánea.
Es el
procedimiento por el que dos nodos se conectan, permitiendo la utilización de
forma exclusiva del circuito físico durante la transmisión. En cada nodo
intermedio de la red se cierra un circuito físico entre un cable de entrada y
una salida de la red. La red telefónica es un ejemplo de conmutación de
circuitos.
En este
tipo de redes no existen nodos intermedios de conmutación; todos los nodos
comparten un medio de transmisión común, por el que la información transmitida
por un nodo es conocida por todos los demás. Ejemplo de redes de difusión son :
·
· Comunicación por radio.
·
· Comunicación por satélite.
·
· Comunicación en una red local.
Se
puede pensar por un momento en el servicio de correos. Cuando alguien desea
mandar una carta a otra persona, la escribe, la mete en un sobre con el formato
impuesto por correos, le pone un sello y la introduce en un buzón; la carta es
recogida por el cartero, clasificada por el personal de correos, según su
destino y enviada a través de medios de transporte hacia la ciudad destino; una
vez allí otro cartero irá a llevarla a la dirección indicada en el sobre; si la
dirección no existe, al cabo del tiempo la carta devolverá al origen por los
mismos cauces que llegó al supuesto destino.
Más o
menos, esta es la forma en que funciona una red : la carta escrita es la
información que se quiere transmitir; el sobre y sello es el paquete con el
formato impuesto por el protocolo que se utiliza en la transmisión; la
dirección del destinatario es la dirección del nodo destino y la dirección del
remitente, será la dirección del nodo origen, los medios de transporte que
llevan la carta cerca del destino es el medio de transmisión (cable coaxial,
fibra óptica …); las normas del servicio de correos, carteros y demás personal
son los protocolos de comunicaciones establecidos.
Si se
supone que se está utilizando el modelo OSI de la ISO. Este modelo tiene 7
niveles, es como decir que la carta escrita pasa por 7 filtros diferentes
(trabajadores con diferentes cargos) desde que la ponemos en el buzón hasta que
llega al destino. Cada nivel de esta torre se encarga de realizar funciones
diferentes en la información a transmitir. Cada nivel por el que pasa la
información a transmitir que se ha insertado en un paquete, añade información
de control, que el mismo nivel en el nodo destino irá eliminando. Además se
encarga de cosas muy distintas: desde el control de errores, hasta la
reorganización de la información transmitida cuando esta se ha fragmentado en
tramas.
Si la
información va dirigida a una red diferente (otra ciudad en el caso de la
carta), la trama debe llegar a un dispositivo de interconexión de redes
(router, gateway, bridges), que decidirá, dependiendo de su capacidad, el
camino que debe seguir la trama. Por eso es imprescindible que el paquete lleve
la dirección destino y que esta contenga, además de la dirección que identifica
al nodo, la dirección que identifica la red a la que pertenece el nodo.
La
topología de una red define únicamente la distribución del cable que
interconecta los diferentes ordenadores, es decir, es el mapa de distribución
del cable que forma la intranet. Define cómo se organiza el cable de las
estaciones de trabajo. A la hora de instalar una red, es importante seleccionar
la topología más adecuada a las necesidades existentes. Hay una serie de factores
a tener en cuenta a la hora de decidirse por una topología de red concreta y
son :
·
· La distribución de los equipos a interconectar.
·
· El tipo de aplicaciones que se van a ejecutar.
·
· La inversión que se quiere hacer.
·
· El coste que se quiere dedicar al mantenimiento y
actualización de la red local.
·
· El tráfico que va a soportar la red local.
·
· La capacidad de expansión. Se debe diseñar una intranet
teniendo en cuenta la escalabilidad.
No se
debe confundir el término topología con el de arquitectura. La arquitectura de
una red engloba :
·
· La topología.
·
· El método de acceso al cable.
·
· Protocolos de comunicaciones.
Actualmente
la topología está directamente relacionada con el método de acceso al cable,
puesto que éste depende casi directamente de la tarjeta de red y ésta depende
de la topología elegida.
Es lo
que hasta ahora se ha venido definiendo; la forma en la que el cableado se
realiza en una red. Existen tres topología físicas puras :
·
· Topología en anillo.
·
· Topología en bus.
·
· Topología en estrella.
Existen
mezclas de topologías físicas, dando lugar a redes que están compuestas por mas
de una topología física.
Es la
forma de conseguir el funcionamiento de una topología física cableando la red
de una forma más eficiente. Existen topologías lógicas definidas :
·
· Topología anillo-estrella : implementa un anillo a través
de una estrella física.
·
· Topología bus-estrella : implementa una topología en bus a
través de una estrella física.
Consta
de un único cable que se extiende de un ordenador al siguiente de un modo
serie. Los extremos del cable se terminan con una resistencia denominada terminador, que además de indicar que
no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus.
Sus
principales ventajas son :
·
· Fácil de instalar y mantener.
·
· No existen elementos centrales del que dependa toda la red,
cuyo fallo dejaría inoperativas a todas las estaciones.
Sus
principales inconvenientes son :
·
· Si se rompe el cable en algún punto, la red queda
inoperativa por completo.
Cuando
se decide instalar una red de este tipo en un edificio con varias plantas, lo
que se hace es instalar una red por planta y después unirlas todas a través de
un bus troncal.
Figura: topología en
forma de bus
Sus
principales características son :
·
· El cable forma un bucle cerrado formando un anillo.
·
· Todos los ordenadores que forman parte de la red se
conectan a ese anillo.
·
· Habitualmente las redes en anillo utilizan como método de
acceso al medio el modelo “paso de testigo”.
Los principales inconvenientes serían :
·
· Si se rompe el cable que forma el anillo se paraliza toda
la red.
·
· Es difícil de instalar.
·
· Requiere mantenimiento.
Figura: Topología en anillo
Sus
principales características son :
·
· Todas las estaciones de trabajo están conectadas a un punto
central (concentrador), formando una estrella física.
·
· Habitualmente sobre este tipo de topología se utiliza como
método de acceso al medio poolling, siendo el nodo central el que se encarga de
implementarlo.
·
· Cada vez que se quiere establecer comunicación entre dos
ordenadores, la información transferida de uno hacia el otro debe pasar por el
punto central.
·
· existen algunas redes con esta topología que utilizan como
punto central una estación de trabajo que gobierna la red.
·
· La velocidad suele ser alta para comunicaciones entre el
nodo central y los nodos extremos, pero es baja cuando se establece entre nodos
extremos.
·
· Este tipo de topología se utiliza cuando el trasiego de
información se va a realizar preferentemente entre el nodo central y el resto
de los nodos, y no cuando la comunicación se hace entre nodos extremos.
·
· Si se rompe un cable sólo se pierde la conexión del nodo
que interconectaba.
·
· es fácil de detectar y de localizar un problema en la red.
|
HUB activo o pasivo |
Se
trata de una estrella en la que el punto central al que van conectados todos
los nodos es un concentrador (hub) pasivo, es decir, se trata únicamente de un
dispositivo con muchos puertos de entrada.
|
HUB |
Se
trata de una topología en estrella que utiliza como punto central un hub activo
o bien un ordenador que hace las veces de servidor de red. En este caso, el hub
activo se encarga de repetir y regenerar la señal transferida e incluso puede
estar preparado para realizar estadísticas del rendimiento de la red. Cuando se
utiliza un ordenador como nodo central, es éste el encargado de gestionar la
red, y en este caso suele ser además del servidor de red, el servidor de
ficheros.
Uno de
los inconvenientes de la topología en anillo era que si el cable se rompía toda
la red quedaba inoperativa; con la topología mixta anillo-estrella, éste y
otros problemas quedan resueltos. Las principales características son :
·
· Cuando se instala una configuración en anillo, el anillo se
establece de forma lógica únicamente, ya que de forma física se utiliza una
configuración en estrella.
·
· Se utiliza un concentrador, o incluso un servidor de red
(uno de los nodos de la red, aunque esto es el menor número de ocasiones) como
dispositivo central, de esta forma, si se rompe algún cable sólo queda
inoperativo el nodo que conectaba, y los demás pueden seguir funcionando.
·
· El concentrador utilizado cuando se está utilizando esta
topología se denomina MAU (Unidad de Acceso Multiestación), que consiste en un
dispositivo que proporciona el punto de conexión para múltiples nodos. Contiene
un anillo interno que se extiende a un anillo externo.
·
· A simple vista, la red parece una estrella, aunque
internamente funciona como un anillo.
·
· Cuando la MAU detecta que un nodo se ha desconectado (por
haberse roto el cable, por ejemplo), puentea su entrada y su salida para así
cerrar el anillo.
|
Anillo
Lógico |
|
MAU |
Figura: topología
anillo-estrella
Este
tipo de topología es en realidad una estrella que funciona como si fuese en
bus. Como punto central tiene un concentrador pasivo (hub) que implementa
internamente el bus, y al que están conectados todos los ordenadores. La única
diferencia que existe entre esta topología mixta y la topología en estrella con
hub pasivo es el método de acceso al medio utilizado.
Hace
algunos años era impredecible la evolución que las comunicaciones, en el mundo
de la informática, iban a tener: no podía prever que fuese necesaria la
interconexión ya no sólo de varios ordenadores sino de cientos de ellos. No
basta con tener los ordenadores en una sala conectados, es necesario
conectarlos a su vez con los ordenadores del resto de las salas de una empresa,
y con el resto de las sucursales de una empresa situadas en distintos puntos
geográficos.
La
interconexión de redes permite, si se puede decir así, ampliar el tamaño de una
intranet. Sin embargo el término interconexión se utiliza para unir redes
independientes, no para ampliar el tamaño de una.
El
número de ordenadores que componen una intranet es limitado, depende de la
topología elegida, (recuérdese que en la topología se define el cable a
utilizar) aunque si lo único que se quisiera fuera sobrepasar el número de
ordenadores conectados, podría pensarse en simplemente segmentar la intranet.
Sin embargo existen otros factores a tener en cuenta.
Cuando
se elige la topología que va a tener una intranet se tienen en cuenta factores,
como son la densidad de tráfico que ésta debe soportar de manera habitual, el
tipo de aplicaciones que van a instalarse sobre ella, la forma de trabajo que
debe gestionar, etc.; esto debe hacer pensar en que, uno de los motivos por el
que se crean diferentes topologías es por tanto el uso que se le va a dar a la
intranet. De aquí se puede deducir que en una misma empresa puede hacerse
necesaria no la instalación de una única intranet, aunque sea segmentada, sino
la implantación de redes independientes, con topologías diferentes e incluso
arquitecturas diferentes y que estén interconectadas.
Habitualmente
la selección del tipo y los elementos físicos de una intranet, se ajusta a las
necesidades que se tiene; por este motivo pueden encontrarse dentro de un mismo
edificio, varias intranets con diferentes topologías, y con el tiempo pueden
surgir la necesidad de interconectarlas.
Se
puede ver que por diferentes razones se hace necesaria tanto la segmentación
como la interconexión de intranets, y que ambos conceptos a pesar de llevar a
un punto en común, parte de necesidades distintas.
La
tabla siguiente refleja de forma escueta diferentes casos en los que se plantea
la necesidad de segmentar y/o interconectar intranets, dando la opción más
idónea para cada uno de los casos planteados.
|
NECESIDAD |
SOLUCIÓN |
|
Debido a la necesidad de manejo
de aplicaciones que producen un trasiego importante de información aumenta el
tráfico en la red; esto lleva a que baje el rendimiento de la misma. |
Dividir la red actual en varios
segmentos: segmentar la red. |
|
Se tiene que ampliar el número
de puestos que forman la intranet, pero se necesita mantener el rendimiento
de la red |
Crear un nuevo segmento de red
en el que se pondrán los nuevos puestos e incluso al que se pueden mover
puestos, que por disposición física pueda ser conveniente que pertenezcan al
nuevo segmento creado en la misma. |
|
Se tiene la necesidad de unir
dos intranets exactamente iguales en la empresa |
Se puede optar por definir una
de ellas como un segmento de la otra y unirlas de esta forma; o bien,
interconectar las dos intranets con un dispositivo de nivel bajo. |
|
Se tiene la necesidad de unir
dos o más redes con diferentes topologías pero trabajando con los mismos
protocolos de comunicaciones. |
Es necesario la interconexión de
ambas redes a través de dispositivos interconectantes de nivel medio |
|
Se tiene la necesidad de unir
dos o más redes totalmente diferentes, es decir, de arquitecturas diferentes. |
Es necesario la interconexión de
ambas redes a través de dispositivos interconectantes de nivel alto. |
Figura: red inicial
con topología lógica en bus y física en estrella a través de un Hub
Figura: si se necesita
ampliar la red, una solución puede ser esta, pero no mejora el rendimiento de
la red porque lógicamente está vista como una única red.
|
BRIDGE Ó ROUTER |
Terminador
|
BRIDGE Ó ROUTER |
Terminador
Figura: una solución
para ampliar la red puede ser esta, y en esta situación mejora el rendimiento
de la red.
Un
segmento es un bus lineal al que están conectadas varias estaciones y que
termina en los extremos. Las características son:
·
· Cuando se tiene una red grande se divide en trozos,
llamados segmentos a cada uno de ellos.
·
· Para interconectar varios segmentos se utilizan bridges o
routers
·
· El rendimiento de una red aumenta al dividirla en segmentos
·
· A cada segmento junto a las estaciones a él conectadas se
las llama subred
Segmentar
una intranet consiste en dividirla en subredes para así poder aumentar el
número de ordenadores conectados a ella y/o el rendimiento de la misma.
Cuando
se segmenta una intranet, lo que se esta haciendo es crear subredes pequeñas
que, por decirlo de alguna manera, se autogestionan, de forma que la
comunicación entre segmentos se realiza cuando es necesario, es decir, cuando
un nodo de un segmento quiere comunicarse con un nodo del otro segmento;
mientras tanto cada segmento de la intranet está trabajando de forma
independiente por lo que en una misma intranet se están produciendo varias
comunicaciones de forma simultánea; evidentemente esto mejora el rendimiento de
la intranet.
La
tabla siguiente refleja las longitudes máximas de los segmentos dependiendo de
las diferentes topologías de red.
|
TOPOLOGÍAS |
LONGITUD |
|
Ethernet
gruesa |
500
metros |
|
Ethernet
fina |
185
metros |
|
Ethernet
de par trenzado |
100
metros |
|
Ethernet
de fibra óptica |
2.000
metros |
|
Token-Ring
de par trenzado |
100
metros |
El
dispositivo que se utiliza para segmentar una red debe ser inteligente ya que
debe ser capaz de decidir hacia qué segmento debe enviar la información llegado
a él: si hacia el mismo segmento desde el que la recibió o hacia otro segmento
diferente.
Abstrayéndose
de algunos detalles, es fácil pensar que segmentar una intranet, ya que se
habla de subredes, es como interconectar intranets diferentes. Sin embargo,
cuando se habla de segmentar se hace referencia a una única intranet; esto
lleva asociado lo siguiente: una única topología, un único tipo de protocolo de
comunicaciones, un único entorno de trabajo; cuando se habla de interconectar
intranets, en la mayoría de los casos, las intranets tienen como mínimo
topologías diferentes. No obstante, sí debe destacarse que los dispositivos que
se utilizan para segmentar redes coinciden con algunos de los dispositivos que
son utilizados para interconectar redes diferentes.
Dependiendo
del tipo de protocolos que se utilicen en la intranet segmentada, así como de
dispositivos que se utilicen para realizar esta segmentación puede hacerse
necesario o no el atribuir a cada segmento una dirección de red diferente.
Cuando se trabaja con protocolos TCP/IP esto no es necesario, basta con que
cada estación tenga su propia dirección IP, y que no aparezcan dos estaciones
con la misma dirección, independientemente de si están o no en el mismo
segmento de la intranet.
Existen
diferentes motivos por los que se puede hacer necesario la segmentación de una
intranet, como pueden ser:
·
· Necesidad de
sobrepasar el número de nodos que la topología permite. La limitación del numero de nodos en una intranet vienen
impuesta por varios factores, como son el método de acceso al medio que se
utiliza, el tipo de cable, el ancho de banda, etc.
·
· Mejorar el
rendimiento de una intranet en la que ha aumentado el tráfico. En ocasiones, una intranet que inicialmente funciona bien,
con un tiempo de repuesta aceptable, empieza a perder prestaciones; el motivo
es claro: de forma paulatina se ha ido incrementando el número de
comunicaciones que la intranet debe gestionar, por diferentes motivos como que
los usuarios comienzan a conocer la red y la aprovechan más, o que se han ido
instalando más aplicaciones.
Existen
diferentes formas de paliar este problema: Una de ellas, la más drástica es
cambiar algún elemento físico de la intranet: por ejemplo sustituir el cable
que implementa la intranet por uno que pueda soportar velocidades mayores,
cambiar las tarjetas de red por otras más rápidas, e incluso cambiar la
topología empleada. Una solución menos concluyente consiste en segmentar la
intranet. Dividirla estratégicamente en dos subredes, reduciendo de esta forma
el tráfico en cada una de ellas. Por ejemplo, sobre una intranet inicial
repartida por varias aulas de un centro, se pueden crear subredes por aula, de
forma que en cada aula se mejorará el rendimiento de la red.
La
interconexión de intranets se puede establecer a varios niveles: desde el nivel
físico, a través de un dispositivo llamado hub
(concentrador) hasta niveles más altos (niveles del modelo OSI) a través de
dispositivos como un puente (Bridge) o un router (encaminador). La tabla
siguiente muestra el nivel en el que trabajan los diferentes dispositivos.
|
DISPOSITIVO |
NIVEL |
|
repetidor |
físico |
|
concentrador |
fisico |
|
puente |
enlace |
|
encaminador
|
red |
|
pasarela |
aplicación |
Para la
segmentación de intranets, y teniendo en cuenta que uno de los motivos por el
que se realiza esta operación es mejorar el rendimiento de la red, es necesario
emplear dispositivos inteligentes, como pueden ser un encaminador o un puente.
Las
redes locales tienen una serie de limitaciones inherentes a su naturaleza:
·
· Limitaciones en el número de host.
·
· Limitaciones en la distancia que puede cubrir.
·
· Limitaciones en el número y tipo de nodos que se pueden
conectar.
·
· Limitaciones en el acceso a los nodos.
·
· Limitaciones en la comunicación con los usuarios.
Para
resolver estos problemas se utilizan soluciones de dos naturalezas: software y hardware:
·
· Elementos de interconexión.
·
· Software de servicios.
De
forma genérica existen varias maneras de ampliar las intranets:
·
· Hubs: Para unir hosts dentro de una red.
·
· Repetidores: conexión a nivel físico, en el mismo segmento.
·
· Bridges: Conexión a nivel de enlace entre dos segmentos
(iguales o distintos).
·
· Routers: Conexión a nivel de red.
·
· Gateways: Conexión a nivel de presentación, entre dos redes
distintas.
Dispositivo
que interconecta host dentro de una red. Es el dispositivo de interconexión más
simple que existe. Sus principales características son:
·
· Se trata de un armario de conexiones donde se centralizan
todas las conexiones de una red, es decir un dispositivo con muchos puertos de
entrada y salida.
·
· No tiene ninguna función aparte de centralizar conexiones.
·
· Se suelen utilizar para implementar topologías en estrella
física, pero funcionando como un anillo o como un bus lógico.
Hubs
activos: permiten conectar nodos a distancias de hasta 609 metros, suelen tener
entre 8 y 12 puertos y realizan funciones de amplificación y repetición de la
señal. Los más complejos además realizan estadísticas.
Hubs
pasivos: son simples armarios de conexiones. Permiten conectar nodos a
distancias de hasta 30 metros. Generalmente suelen tener entre 8 y 12 puertos.
Sus
principales características son:
·
· Conectan a nivel físico dos intranets, o dos segmentos de
intranet. Hay que tener en cuenta que cuando la distancia entre dos host es
grande , la señal que viaja por la línea se atenúa y hay que regenerarla.
·
· Permiten resolver problemas de limitación de distancias en
un segmento de intranet.
·
· Se trata de un dispositivo que únicamente repite la señal
transmitida evitando su atenuación; de esta forma se puede ampliar la longitud
del cable que soporta la red.
·
· Al trabajar al nivel más bajo de la pila de protocolos
obliga a que:
* * Los dos
segmentos que interconecta tenga el mismo acceso al medio y trabajen con los
mismos protocolos.
* * Los dos
segmentos tengan la misma dirección de red.
|
REPETIDOR |
Entrada
de la señal atenuada Salida
de la señal regenerada
Sus
principales características son:
·
· Son dispositivos que ayudan a resolver el problema de
limitación de distancias, junto con el problema de limitación del número de
nodos de una red.
·
· Trabajan al nivel de enlace del modelo OSI, por lo que
pueden interconectar redes que cumplan las normas del modelo 802 (3, 4 y 5). Si
los protocolos por encima de estos niveles son diferentes en ambas redes, el
puente no es consciente, y por tanto no puede resolver los problemas que puedan
presentársele.
·
· Se utilizan para:
* * Ampliar
la extensión de la red, o el número de nodos que la constituyen.
* * Reducir
la carga en una red con mucho tráfico, uniendo segmentos diferentes de una
misma red.
* * Unir
redes con la misma topología y método de acceso al medio, o diferentes.
* * Cuando
un puente une redes exactamente iguales, su función se reduce exclusivamente a
direccionar el paquete hacia la subred destino.
* * Cuando
un puente une redes diferentes, debe realizar funciones de traducción entre las
tramas de una topología a otra.
·
· Cada segmento de red, o red interconectada con un puente,
tiene una dirección de red diferente.
·
· Los puentes no entienden de direcciones IP, ya que trabajan
en otro nivel.
·
· Los puentes realizan las siguientes funciones:
* * Reenvio
de tramas: constituye una forma de filtrado. Un puente solo reenvía a un
segmento a aquellos paquetes cuya dirección de red lo requiera, no traspasando
el puente los paquetes que vayan dirigidos a nodos locales a un segmento. Por
tanto, cuando un paquete llega a un puente, éste examina la dirección física
destino contenida en él, determinado así si el paquete debe atravesar el puente
o no.
* * Técnicas
de aprendizaje: los puentes construyen tablas de dirección que describen las
rutas, bien sea mediante el examen del flujo de los paquetes (puenteado
transparente) o bien con la obtención de la información de los “paquetes
exploradores” (encaminamiento fuente) que han aprendido durante sus viajes la
topología de la red.
·
· Los primeros puentes requerían que los gestores de la red
introdujeran a mano las tablas de dirección.
·
· Los puentes trabajan con direcciones físicas
Sus
principales características son:
·
· Es como un puente incorporando características avanzadas.
·
· Trabajan a nivel de red del modelo OSI, por tanto trabajan
con direcciones IP.
·
· Un router es dependiente del protocolo.
·
· Permite conectar redes de área local y de área extensa.
·
· Habitualmente se utilizan para conectar una red de área
local a una red de área extensa.
·
· Son capaces de elegir la ruta más eficiente que debe seguir
un paquete en el momento de recibirlo.
·
· La forma que tienen de funcionar es la siguiente.
* * Cuando
llega un paquete al router, éste examina la dirección destino y lo envía hacia
allí a través de una ruta predeterminada.
* * Si la
dirección destino pertenece a una de las redes que el router interconecta,
entonces envía el paquete directamente a ella; en otro caso enviará el paquete
a otro router más próximo a la dirección destino.
* * Para
saber el camino por el que el router debe enviar un paquete recibido, examina
sus propias tablas de encaminamiento.
·
· Existen routers multiprotocolo que son capaces de
interconectar redes que funcionan con distintos protocolos; para ello
incorporan un software que pasa un paquete de un protocolo a otro, aunque no
son soportados todos los protocolos.
·
· Cada segmento de red conectado a través de un router tiene
una dirección de red diferente.
Sus
características principales son:
·
· Se trata de un ordenador u otro dispositivo que
interconecta redes radicalmente distintas.
·
· Trabaja al nivel de aplicación del modelo OSI.
·
· Cuando se habla de pasarelas a nivel de redes de área
local, en realidad se está hablando de routers.
·
· Son capaces de traducir información de una aplicación a
otra, como por ejemplo las pasarelas de correo electrónico.
Los
principales elementos que necesitamos para instalar una red son :
·
· Tarjetas de interfaz de red.
·
· Cable.
·
· Protocolos de comunicaciones.
·
· Sistema operativo de red.
·
· Aplicaciones capaces de funcionar en red.
Las
tarjetas de interfaz de red (NICs - Network Interface Cards) son adaptadores
instalados en un dispositivo, conectándolo de esta forma en red. Es el pilar en
el que sustenta toda red local, y el único elemento imprescindible para enlazar
dos ordenadores a buena velocidad (excepción hecha del cable y el software).
Existen tarjetas para distintos tipos de redes. Las principales características
de una tarjeta de red son :
·
· Operan a nivel físico del modelo OSI : Las normas que rigen
las tarjetas determinan sus características , y su circuitería gestiona muchas
de las funciones de la comunicación en red como :
* * Especificaciones
mecánicas : Tipos de conectores para el cable, por ejemplo.
* * Especificaciones
eléctricas : definen los métodos de transmisión de la información y las señales
de control para dicha transferencia.
* * Método
de acceso al medio : es el tipo de algoritmo que se utiliza para acceder al
cable que sostiene la red. Estos métodos están definidos por las normas 802.x
del IEEE.
·
· La circuitería de la tarjeta de red determina, antes del
comienzo de la transmisión de los datos, elementos como velocidad de
transmisión, tamaño del paquete, time-out, tamaño de los buffers. Una vez que
estos elementos se han establecido, empieza la verdadera transmisión,
realizándose una conversión de datos a transmitir a dos niveles :
* * En
primer lugar se pasa de paralelo a serie para transmitirlos como flujo de bits.
* * Seguidamente
se codifican y a veces se comprimen para un mejor rendimiento en la
transmisión.
·
· la dirección física es un concepto asociado a la tarjeta de
red : Cada nodo de una red tiene una dirección asignada que depende de los
protocolos de comunicaciones que esté utilizando. La dirección física
habitualmente viene definida de fábrica, por lo que no se puede modificar.
Sobre esta dirección física se definen otras direcciones, como puede ser la
dirección IP para redes que estén funcionando con TCP/IP.
Existen
varios factores que determinan la velocidad de transmisión de una red, entre
ellos podemos destacar :
·
· El cable utilizado para la conexión. Dentro del cable
existen factores como :
* * El ancho
de banda permitido.
* * La
longitud.
Existen
otros factores que determinan el rendimiento de la red, son :
·
· Las tarjetas de red.
·
· El tamaño del bus de datos de las máquinas.
·
· La cantidad de retransmisiones que se pueden hacer.
Se
pueden diferenciar dos grupos :
·
· Los cables.
·
· Los medios inalámbricos.
El
cable utilizado para formar una red se denomina a veces medio. Los tres factores que se deben tener en cuenta a la hora de
elegir un cable para una red son :
·
· Velocidad de transmisión que se quiere conseguir.
·
· Distancia máxima entre ordenadores que se van a conectar.
·
· Nivel de ruido e interferencias habituales en la zona que
se va a instalar la red.
Los
cables más utilizados son el par trenzado, el cable coaxial y la fibra óptica.
Se trata
de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí, y en la mayoría de los
casos cubiertos por una malla protectora. Los hilos están trenzados para
reducir las interferencias electromagnéticas con respecto a los pares cercanos
que se encuentran a su alrededor (dos pares paralelos constituyen una antena
simple, en tanto que un par trenzado no).
Se
pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de
banda depende de la sección de cobre utilizado y de la distancia que tenga que
recorrer.
Se
trata del cableado más económico y la mayoría del cableado telefónico es de
este tipo. Presenta una velocidad de transmisión que depende del tipo de cable
de par trenzado que se esté utilizando. Está dividido en categorías por el
EIA/TIA :
·
· Categoría 1: Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado
para las transmisiones de datos. Velocidad de transmisión inferior a 1
Mbits/seg
·
· Categoría 2 : Cable de par trenzado sin apantallar. Su velocidad de
transmisión es de hasta 4 Mbits/seg.
·
· Categoría 3 : Velocidad de transmisión de 10 Mbits/seg. Con este tipo
de cables se implementa las redes Ethernet 10-Base-T
·
· Categoría 4 : La velocidad de transmisión llega a 16 bits/seg.
·
· Categoría 5 : Puede transmitir datos hasta 100 Mbits/seg.
Tiene
una longitud máxima limitada y, a pesar de los aspectos negativos, es una
opción a tener en cuenta debido a que ya se encuentra instalado en muchos
edificios como cable telefónico y esto permite utilizarlo sin necesidad de obra.
La mayoría de las mangueras de cable de par trenzado contiene más de un par de
hilos por lo que es posible encontrar mangueras ya instaladas con algún par de
hilos sin utilizarse. Además resulta fácil de combinar con otros tipos de
cables para la extensión de redes.
Figura: Cable de par
trenzado
Consiste
en un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante. A su vez, esta capa está
rodeada por una malla metálica que ayuda a bloquear las interferencias; este
conjunto de cables está envuelto en una capa protectora. Le pueden afectar las
interferencias externas, por lo que ha de estar apantallado para reducirlas.
Emite señales que pueden detectarse fuera de la red.
Es
utilizado generalmente para señales de televisión y para transmisiones de datos
a alta velocidad a distancias de varios kilómetros.
La
velocidad de transmisión suele ser alta, de hasta 100 Mbits/seg; pero hay que
tener en cuenta que a mayor velocidad de transmisión, menor distancia podemos
cubrir, ya que el periodo de la señal es menor, y por tanto se atenúa antes.
La
nomenclatura de los cables Ethernet tiene 3 partes :
·
· La primera indica la velocidad en Mbits/seg.
·
· La segunda indica si la transmisión es en Banda Base (BASE)
o en Banda Ancha (BROAD).
·
· La tercera los metros de segmento multiplicados por 100.
|
CABLE |
CARACTERÍSTICAS |
|
10-BASE-5 |
Cable
coaxial grueso (Ethernet grueso). Velocidad
de transmisión : 10 Mb/seg. Segmentos
: máximo de 500 metros. |
|
10-BASE-2 |
Cable
coaxial fino (Ethernet fino). Velocidad
de transmisión : 10 Mb/seg. Segmentos
: máximo de 185 metros. |
|
10-BROAD-36 |
Cable
coaxial Segmentos
: máximo de 3600 metros. Velocidad
de transmisión : 10 Mb/seg. |
|
100-BASE-X |
Fast Ethernet. Velocidad
de transmisión : 100 Mb/seg. |
Una
fibra óptica es un medio de transmisión de la luz que consiste básicamente en
dos cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de diámetros muy pequeños.
El cilindro interior se denomina núcleo y el exterior se denomina envoltura,
siendo el índice de refracción del núcleo algo mayor que el de la envoltura.
En la
superficie de separación entre el núcleo y la envoltura se produce el fenómeno
de reflexión total de la luz, al pasar éste de un medio a otro que tiene un
índice de refracción más pequeño. Como consecuencia de esta estructura óptica
todos los rayos de luz que se reflejan totalmente en dicha superficie se
transmiten guiados a lo largo del núcleo de la fibra.
Este
conjunto está envuelto por una capa protectora. La velocidad de transmisión es
muy alta, 10 Mb/seg siendo en algunas instalaciones especiales de hasta 500
Mb/seg, y no resulta afectado por interferencias.
Los
cables de fibra óptica tienen muchas aplicaciones en el campo de las
comunicaciones de datos:
·
· Conexiones locales entre ordenadores y periféricos o
equipos de control y medición.
·
· Interconexión de ordenadores y terminales mediante enlaces
dedicados de fibra óptica.
·
· Enlaces de fibra óptica de larga distancia y gran
capacidad.
Los
cables de fibra óptica ofrecen muchas ventajas respecto de los cables
eléctricos para transmitir datos:
·
· Mayor velocidad de transmisión. Las señales recorren los
cables de fibra óptica a la velocidad de la luz (c = 3 X 109 m/s), mientras que las señales eléctricas
recorren los cables a una velocidad entre el 50 y el 80 por cien de ésta, según
el tipo de cable.
·
· Mayor capacidad de transmisión. Pueden lograrse velocidades
por encima de 1 Gbit/s.
·
· Inmunidad total ante interferencias electromagnéticas. La
fibra óptica no produce ningún tipo de interferencia electromagnética y no se
ve afectada por rayos o por pulsos electromagnéticos nucleares (NEMP) que
acompañan a las explosiones nucleares.
·
· No existen problemas de retorno de tierra, crosstalk o
reflexiones como ocurre en las líneas de transmisión eléctricas.
·
· La atenuación aumenta con la distancia más lentamente que
en el caso de los cables eléctricos, lo que permite mayores distancias entre
repetidores.
·
· Se consiguen tasas de error típicas del orden de 1 en 109
frente a las tasas del orden de 1 en 106 que alcanzan los cables coaxiales. Esto permite aumentar la
velocidad eficaz de transmisión de datos, reduciendo el número de
retransmisiones o la cantidad de información redundante necesaria para detectar y corregir lo errores de transmisión.
·
· No existe riesgo de cortocircuito o daños de origen
eléctrico.
·
· Los cables de fibra óptica pesas la décima parte que los
cables de corte apantallados. Esta es una consideración de importancia en barcos
y aviones.
·
· Los cables de fibra óptica son generalmente de menor
diámetro, más flexibles y más fáciles de instalar que los cables eléctricos.
·
· Los cables de fibra óptica son apropiados para utilizar en
una amplia gama de temperaturas.
·
· Es más difícil realizar escuchas sobre cables de fibra
óptica que sobre cables eléctricos. Es necesario cortar la fibra para detectar
los datos transmitidos. Las escuchas sobre fibra óptica pueden detectarse
fácilmente utilizando un reflectómetro en el dominio del tiempo o midiendo las
pérdidas de señal.
·
· Se puede incrementar la capacidad de transmisión de datos
añadiendo nuevos canales que utilicen longitudes de onda distintas de las ya
empleadas.
·
· La fibra óptica presenta una mayor resistencia a los
ambientes y líquidos corrosivos que los cables eléctricos.
·
· Las materias primas para fabricar vidrio son abundantes y
se espera que los costos se reduzcan a un nivel similar al de los cables
metálicos.
·
· La vida media operacional y el tiempo medio entre fallos de
un cable de fibra óptica son superiores a los de un cable eléctrico.
·
· Los costos de instalación y mantenimiento para grandes y
medias distancias son menores que los que se derivan de las instalaciones de
cables eléctricos.
La
mayor desventaja es que no se puede “pinchar” fácilmente este cable para
conectar un nuevo nodo a la red..
Las
transmisiones de la señal a grandes distancias se encuentran sujetas a
atenuación, que consiste en una pérdida de amplitud o intensidad de la señal,
lo que limita la longitud del cable. Los segmentos pueden ser de hasta 2000
metros.
Figura: Propagación multimodo en una fibra óptica de índice de
escala y de índice gradual
El
principio de funcionamiento de un enlace óptico al aire libre es similar al de
un enlace de fibra óptica, sin embargo el medio de transmisión no es un
polímero o fibra de vidrio sino el aire.
El emisor
óptico produce un haz estrecho que se detecta en un sensor que puede estar
situado a varios kilómetros en la línea de visión. Las aplicaciones típicas
para estos enlaces se encuentran en los campus de la universidades, donde las
carreteras no permiten tender cables, o entre los edificios de una compañía en
una ciudad en la que resulte caro utilizar los cables telefónicos.
Las
comunicaciones ópticas al aire libre son una alternativa de gran ancho de banda
a los enlaces de fibra óptica o a los cables eléctricos. Las prestaciones de
este tipo de enlace pueden verse empobrecidas por la lluvia fuerte o niebla
intensa, pero son inmunes a las interferencias eléctricas y no necesitan
permiso de las autoridades responsables de las telecomunicaciones.
Las mejoras
en los emisores y detectores ópticos han incrementado el rango y el ancho de
banda de los enlaces ópticos al aire libre, al tiempo que reducen los costos.
Se puede permitir voz o datos sobre estos enlaces a velocidades de hasta 45
Mbits/s . El límite para comunicaciones fiables se encuentra sobre los dos
kilómetros. Para distancias de más de dos kilómetros son preferibles los
enlaces de microondas.
Existen
dos efectos atmosféricos importantes a tener en cuenta con los enlaces ópticos
al aire libre :
·
· La dispersión de la luz que atenúa la señal óptica en
proporción al número y al tamaño de las partículas en suspensión en la
atmósfera. Las partículas pequeñas, como la niebla, polvo o humo, tienen un
efecto que es función de su densidad y de la relación existente entre su tamaño
y de la longitud de onda de la radiación infrarroja utilizada. La niebla, con
una elevada densidad de partículas, de 1 a 10 mm de diámetro, tienen un efecto más acusado sobre el haz de
luz. Las partículas de humo, más grandes, tienen menor densidad y, por tanto,
menor efecto.
·
· Las
brisas ascensionales (originadas por movimientos del aire como consecuencia de
las variaciones en la temperatura) provocan variaciones en la densidad del aire
y, por tanto, variaciones en el índice de refracción a lo largo del haz. Esto
da lugar a la dispersión de parte de la luz a lo largo del haz. Este efecto
puede reducirse elevando el haz de luz lo bastante con respecto a cualquier
superficie caliente o utilizando emisores múltiples. La luz de cada emisor se
ve afectada de diferente forma por las brisas, y los haces se promedian en el
receptor.
Estos
sistemas suelen emplearse para transmisiones digital de alta velocidad en banda
base. En EE.UU, todos los fabricantes de productos láser deben tener una
certificación que garantiza la seguridad de sus productos.
Los
enlaces de microondas se utilizan mucho como enlaces allí donde los cables
coaxiales o de fibra óptica no son prácticos. Se necesita una línea de visión
directa para transmitir en la banda de SHF, de modo que es necesario dispones
de antenas de microondas en torres elevadas en las cimas de las colinas o
accidentes del terreno para asegurar un camino directo con la intervención de
pocos repetidores.
Las
bandas de frecuencias más comunes para comunicaciones mediante microondas son
las de 2,4, 6 y 6.8 GHz. Un enlace de microondas a 140 Mbits/s puede
proporcionara hasta 1920 canales de voz o bien varias comunicaciones de canales
de 2 Mbits/s multiplexados en el tiempo.
Los
enlaces de microondas presentan unas tasas de error en el rango de 1 en 105
a 1 en 1011 dependiendo de la relación señal/ruido en los
receptores. Pueden presentarse problemas de propagación en los enlaces de
microondas, incluyendo los debidos a lluvias intensas que provocan atenuaciones
que incrementan la tasa de errores. Pueden producirse pequeños cortes en la
señal recibida cuando una bandada de pájaros atraviesa el haz de microondas,
pero es poco frecuente que ocurra.
Permite
la transmisión de información a velocidades muy altas : 10 Mbits/seg. Consiste
en la emisión/recepción de un haz de luz ; debido a esto, el emisor y receptor
deben tener contacto visual (la luz viaja en línea recta). Debido a esta
limitación pueden usarse espejos para modificar la dirección de la luz
transmitida.
Consiste
en la emisión/recepción de una señal de radio, por lo tanto el emisor y el
receptor deben sintonizar la misma frecuencia. La emisión puede traspasar muros
y no es necesario la visión directa de emisor y receptor.
La
velocidad de transmisión suele ser baja : 4800 Kbits/seg. Se debe tener cuidado
con las interferencias de otras señales.
Los
satélites artificiales han revolucionado las comunicaciones desde los últimos
20 años. Actualmente son muchos los satélites de comunicaciones que están
alrededor de la tierra dando servicio a numerosas empresas, gobiernos,
entidades … .
Un
satélite de comunicaciones hace la labor de repetidor electrónico. Una estación
terrena A transmite al satélite señales de una frecuencia determinada (canal de
subida). Por su parte, el satélite recibe estas señales y las retransmite a
otra estación terrena B mediante una frecuencia distinta (canal de bajada). La
señal de bajada puede ser recibida por
cualquier estación situada dentro del cono de radiación del satélite, y puede
transportar voz, datos o imágenes de televisión. De esta manera se impide que
los canales de subida y de bajada se interfieran, ya que trabajan en bandas de
frecuencia diferentes.
La
capacidad que posee una satélite de recibir y retransmitir se debe a un
dispositivo conocido como transpondedor. Los transpondedores de satélite
trabajan a frecuencias muy elevadas, generalmente en la banda de los
gigahertzios. La mayoría de los satélites de comunicaciones están situados en
una órbita denominada geoestacionaria, que se encuentra a 36000 Km sobre el
ecuador . Esto permite que el satélite gire alrededor de la tierra a la misma
velocidad que ésta, de modo que parece casi estacionario. Así, las antenas
terrestres pueden permanecer orientadas hacia una posición relativamente
estable ( lo que se conoce como “sector orbital”) ya que el satélite mantiene
la misma posición relativa con respecto a la superficie de la tierra.
·
· Existe
un retardo de unos 0.5 segundos en las comunicaciones debido a la distancia que
han de recorrer las señales. Los cambios en los retrasos de propagación
provocados por el movimiento en ocho de un satélite geoestacionario necesita
transmisiones frecuentes de tramas de sincronización.
·
· Los
satélites tienen una vida media de siete a 10 años, pero pueden sufrir fallos
que provocan su salida de servicio. Es, por tanto, necesario dispones de un
medio alternativo de servicio en caso de cualquier eventualidad.
·
· Las
estaciones terrenas suelen estar lejos de los usuarios y a menudo se necesitan
caros enlaces de alta velocidad. Las estaciones situadas en la banda de bajas
frecuencias (la banda C) están dotadas
de grandes antenas (de unos 30 metros de diámetro) y son extremadamente
sensibles a las interferencias. Por este motivo suelen estar situadas lejos de
áreas habitadas. Las estaciones que trabajan en la banda Ku disponen de una
antena menor y son menos sensibles a las interferencias. Utilizar un enlace de
microondas de alta capacidad sólo ayudaría a complicar los problemas de ruido
que presente el enlace con el satélite.
·
· Las
comunicaciones con el satélite pueden ser interceptadas por cualquiera que
disponga de un receptor en las proximidades de la estación. Es necesario
utilizar técnicas de encriptación para garantizar la privacidad de los datos.
·
· Los satélites
geoestacionarios pasan por periodos en los que no pueden funcionar. En el caso
de un eclipse de Sol en el que la tierra se sitúa entre el Sol y el satélite,
se corta el suministro de energía a las células solares que alimentan el
satélite, lo que provoca el paso del suministro de energía a las baterías de
emergencia, operación que a menudo se traduce en una reducción de las
prestaciones o en una pérdida de servicio.
·
· En el
caso de tránsitos solares, el satélite pasa directamente entre el Sol y la
Tierra provocando un aumento del ruido térmico en la estación terrena, y una
pérdida probable de la señal enviada por el satélite.
·
· Los
satélites geoestacionarios no son totalmente estacionarios con respecto a la
órbita de la tierra. Las desviaciones de la órbita ecuatorial hace que el
satélite describa una figura parecida a un ocho, de dimensiones proporcionales
a la inclinación de la órbita con respecto al ecuador. Estas variaciones en la
órbita son corregidas desde una estación de control.
·
· Actualmente
hay un problema de ocupación de la órbita geoestacionaria. Cuando un satélite
deja de ser operativo, debe irse a otra órbita, para dejar un puesto libre. La
separación angular entre satélites debe ser de 2 grados (anteriormente era de
4). Esta medida implicó la necesidad de mejorar la capacidad de resolución de
las estaciones terrenas para evitar detectar las señales de satélites próximos
en la misma banda en forma de ruido.
Figura: La red de datos de AT&T
utiliza un satélite para conectar las estaciones a una estación central
Es la
organización de cables dentro de un edificio que recoge las necesidades de
comunicación (teléfonos, ordenadores, fax, módems, etc.) actuales y futuras de
las empresas. Este tipo de instalaciones hay que tenerlas en cuenta del mismo
modo que se hace con la electricidad, agua, gas, etc.
Un
sistema de cableado está determinado por el tipo de cable y la topología del
sistema. Mientras que el tipo de cable decide la manera de realizar el sistema,
la topología decide los costes de la instalación, los costes de la futura
expansión, así como en algunos casos la complejidad de modificaciones puntuales
dentro de la red.
A la
hora de realizar el cableado de un edificio hay que tener en cuenta que la
tecnología varía a tal velocidad que las nuevas tendencias pueden hacer quedar
obsoleta cualquier solución adoptada que no prevea una gran capacidad de
adaptabilidad.
Por
este motivo aparece el concepto de “cableado estructurado”. Su intención es :
·
· Capacidad de crecimiento a bajo coste.
·
· Base para soportar todas las tecnologías de niveles
superiores sin necesidad de diferentes tipos de cableado
·
· Realizar una instalación compatible con las tecnologías
actuales y las que estén por llegar.
·
· Tener la suficiente flexibilidad para realizar los
movimientos internos de personas y máquinas dentro de la instalación.
·
· Estar diseñado e instalado de tal manera que permita una
fácil supervisión, mantenimiento y administración. Es fácilmente gestionable y
muy fiable
En
definitiva, todas son razones básicamente económicas.
El
cableado estructurado reduce todas las topologías a una sola, la estrella. Todos los puestos se
unirán a través de los elementos de interconexión física a un único punto. Esto
puede ser así porque cualquier topología se puede convertir en una estrella.
Las
tres topologías puras existentes son anillo, estrella y bus (más las diferentes
combinaciones de éstas). Del bus se pasará a la estrella a través del “teorema
del punto gordo”. Convertiremos el anillo en una estrella si hacemos una
“estrella de mar”.
El
cableado estructurado consiste por tanto en fijar una disposición física del
cable tirado en una instalación, de tal modo que se optimizen al máximo las
posibilidades de una LAN y nos permita una gran facilidad de manejo y migración
a nuevas tecnologías y situación física de los usuarios y servidores.
Dada la
gran variedad de fabricantes y filosofías, para conseguir que el cableado sirva
para todas ellas y las que estén por venir, es necesario que exista una
normativa en cuanto a lo que va a correr por la red, cómo lo va a hacer y lo
que precisa para que esto ocurra. Es vital fijar los parámetros, que deben ser
comunes para todos, de tal manera que la forma en la que esté realizada la
infraestructura no fije un modo de funcionamiento para cada una de ellas, y
además, es preciso que todos los dispositivos (actuales y en desarrollo) se adapten
a estas normas.
Existen
una serie de organizaciones y comités internacionales que se encargan de fijar
una serie de “reglas generales para
todos”. (ANSI, CCITT, EIA/TIA).
El
Sistema de Cableado constituye el nivel de infraestructura básica de una red de
comunicaciones corporativa, su buen diseño y correcta instalación son de suma
importancia teniendo en cuenta que es una de las principales causas que pueden
afectar al buen funcionamiento de una red. Por otra parte, siempre hay que
tener presente los estándares que
marcan la calidad en un Sistema de Cableado, utilizando material de fabricantes
reconocidos y las instalaciones se deben llevar a cabo siguiendo las normativas
más adecuadas en cada caso
Un
sistema de cableado estructurado tiene (en su parte física) dos partes
fundamentales, y en este sentido están fijados por las normas.
·
· Por un lado tenemos el cable en sí mismo, y las normas
exigen para cada cable y para cada modo de funcionamiento unas determinadas
formas de comportamiento, fundamentalmente relacionadas con la velocidad de
transmisión, la longitud del cable y la atenuación que se produce en la señal.
·
· Por otra parte tenemos el modo de conexionar el cable,
fijándose una serie de recomendaciones en el sentido de hacer lo más común para
todas las instalaciones la manera de conectar los distintos subsistemas que
forman parte de la red.
Aunque
existen muchos tipos de cables, al estandarizar las instalaciones se ha
limitado, por sentido común, la utilización de dos tipos de cables : el Par
Trenzado en cobre y la Fibra Óptica. Una masiva utilización de estos cables ha
permitido que los precios de fabricación bajen. La menor utilización del cable
coaxial se debe a su mayor coste, menor flexibilidad en cuanto a sus
posibilidades de uso y un mayor tamaño que complica su tendido y aumenta la
ocupación de los conductos.
La
importancia de los cables es fundamental en la construcción de la red, pues
determinan el límite de velocidad de ésta.
El
estándar para redes locales creado por el IEEE, se denomina proyecto 802, y se
ha dividido en las siguientes normas:
|
IEEE
802.1 |
Niveles
de aplicación, transporte y red |
|
IEEE
802.2 |
Subnivel
LLC (control de enlaces lógicos) del nivel de enlace |
|
IEEE
802.3, 802.4, 802.5 |
Subnivel
MAC (Control de Acceso al Medio) del nivel de enlace y nivle físico
implementado en la tarjeta de red. |
El
subnivel MAC se encarga de controlar el tipo de acceso al medio de las redes
locales. Es el más cercano al nivel
físico. El subnivel LLC es el más cercano al nivel de red.
|
Modelo OSI |
Modelo IEEE |
|
NIVEL
DE ENLACE |
SUBNIVEL
LLC |
|
|
SUBNIVEL
MAC |
|
NIVEL
FÍSICO |
NIVEL
FÍSICO |
Las
principales características son:
·
· El nivel MAC se encarga de independizar a los niveles
superiores del tipo de red que se tiene.
·
· Es el encargado de enviar paquetes a sus destinos.
·
· Coge la información que le llega del nivel superior (LLC) y
la empaqueta en una trama dependiente de la topología utilizada en la red
física. Por tanto debe entender de tramas Ethernet, tramas anillo, etc.
·
· Habitualmente este nivel está microprogramado en la tarjeta
de red, es decir se implementa en la propia tarjeta de red.
Las
características del nivel físico de esta norma son:
·
· La comunicación se establece en banda base.
·
· Las velocidades de transmisión estándares son: 1 Mbps y 10
Mbps.
·
· El cable coaxial utilizado es de 50 ohmios.
·
· El número máximo de estaciones en una red de este tipo es
de 1024.
·
· La longitud máxima por segmento de cable es de 500 metros.
·
· La distancia máxima permitida entre estaciones situadas en
diferentes segmentos es de 2,5 Km.
·
· La distancia mínima entre estaciones es de 2,5 metros.
·
· Las estaciones no amplifican ni regeneran la señal, sólo la
escuchan.
·
· Podemos conectar un máximo de 100 estaciones por segmento.
·
· Se permiten hasta 4 repetidores por segmento.
·
· La frecuencia de colisiones depende mucho del tráfico de la
red.
·
· El rendimiento de la red es bueno cuando el tráfico es
bajo/medio.
·
· Las estaciones se concetan con una topología en bus.
·
· Permite la interconexión de diferentes sistemas.
Esta
norma es muy parecida a la Ethernet, aunque difieren en el nivel lógico. El
modelo Ethernet ha tendido a hacerse compatible con esta norma.
Sus
principales características son:
·
· Bus de banda ancha.
·
· Cable coaxial de 75 Ohmios.
·
· Velocidad de transmisión de 1,5 ó 10 Mbps.
·
· Se trata de una configuración en bus física, pero
funcionando como un anillo lógico.
·
· Todas las estaciones están conectadas a un bus común, sin
embargo funcionan como si estuviesen conectadas como un anillo.
·
· Cada estación conoce la identidad de las estaciones
anterior y posterior.
La
estación que tiene el testigo, tiene el control sobre el medio y puede
transmitir tramas de datos. Cuando la estación ha completado su transmisión,
pasa el testigo a la próxima estación del anillo lógico; de esta forma concede
a cada estación por turno la posibilidad de transmitir.
El
medio se usa alternativamente para fases de transmisión de datos y de paso de
testigo. Cada estación puede tener el testigo un tiempo máximo establecido en la red o el tiempo que necesite para
efectuar sus transmisiones si es menor.
Este
estándar está basado en el anillo con paso de testigo de IBM.
Las
características del nivel físico de esta norma son :
·
· Transmisión en banda base.
·
· Velocidad de transmisión: 1,4 ó 16 Mbps.
·
· Utiliza cable de par trenzado blindados de 150 Ohmios.
·
· Topología en anillo con cableado en estrella.
·
· Número máximo de estaciones: 260. Si se necesitan más lo
que se hace es poner un bridge y automáticamente podemos poner 260 más.
·
· La distancia máxima desde una estación hasta la MAU,
depende del cableado que se utilice, pero puede estar alrededor de los 100
metros.
·
· Se puede configurar un anillo creando varias estrellas a
través de concentradores y uniendo estos. Se pueden utilizar puentes para
interconectar hasta 7 anillos.
La FDDI
(Fiber Distribuited Data Interfaz) es
un estándard nuevo para redes de área local de alta velocidad.. Se trata de un
modelo presentado por ANSI y que los organismos internacionales están pensando
en normalizar. Sus principales características son:
·
· Es una red basada en fibra óptica.
·
· La velocidad de transmisión es de unos 100 Mbps.
·
· Utiliza una configuración en anillo.
·
· Puede soportar distancias de hasta 2 Km de fibra óptica
entre estaciones, y una circunferencia total de fibra de 200 Km.
·
· El número máximo de estaciones conectadas es de 500, aunque
se pueden conectar dos redes a través de un bridge.
·
· Habitualmente los enlaces con FDDI se utilizan para unir el
concentrador que conecta varias estaciones a un servidor muy potente.
·
· Utiliza como método de acceso al medio el paso de testigo.
Un
inconveniente que tiene es que los intefaces FDDI son más caros que los
estándares anteriores.
Se
trata de un conjunto de protocolos, aunque los mas conocidos sean TCP (nivel de
transporte) e IP (nivel de red). Las aplicaciones que corren sobre TCP/IP no
tienen que conocer las características físicas de la red en la que se
encuentran; con esto, se evita el tener que modificarlas o reconstruirlas para
cada tipo de red. Esta familia de protocolos genera un modelo llamado INTERNET
cuya correspondencia con el modelo OSI queda reflejada en el siguiente
recuadro:
|
INTERNET |
OSI/ISO |
|
|
|
Aplicación |
|
|
Aplicaciones |
Presentación |
|
|
|
Sesión |
|
|
TCP |
UDP |
Transporte |
|
IP |
Red |
|
|
ARP |
RARP |
Enlace |
|
Red
física (Ethernet) |
Físico |
|
Las
principales características son:
·
· Utiliza conmutación de paquetes.
·
· Proporciona una conexión fiable entre dos máquinas en
cualquier punto de la red.
·
· Ofrece la posibilidad de interconectar redes de diferentes
arquitecturas y con diferentes sistemas operativos.
·
· Se apoya en los protocolos de más bajo nivel para acceder a
la red física (Ethernet, Token-Ring).
Una red
TCP/IP transfiere datos mediante el ensamblaje de bloques de datos en paquetess
conteniendo :
·
· La información a
transmitir.
·
· La dirección IP del
destinatario.
·
· La dirección IP del
remitente.
·
· Otros datos de
control.
Se
trata de un protocolo a nivel de red cuyas principales caraterísticas son:
·
· Ofrece un servicio no orientado a la conexión; esto
significa que cada trama en la que ha sido dividido un paquete es tratado por
independiente. Las tramas que componen un paquete pueden ser enviadas por
caminos distintos e incluso llegar desordenadas.
·
· Ofrece un servicio no muy fiable porque a veces los
paquetes se pierden, duplican o estropean y este nivel no informa de ello pues
no es consciente del problema.
Cada
máquina con TCP/IP tiene asociado un número de 32 bits al que se llama
dirección IP, y que está dividido en dos partes:
·
· Una parte que
identifica la dirección de la red (NETID).
Esta parte es asignada por el NIC (Network Information Center). En España se
encarga de asignar estas direcciones REDIRIS. Si la red local no va a
conectarse con otras redes, no es necesario solicitar a ese organismo una
dirección. El número de bits que ocupa esta parte depende del tamaño de la red
y puede ser 8, 16 ó 24.
·
· Una parte que
identifica la dirección de la máquina dentro de la red (HOSTID). Las direcciones de los hosts son asignadas por el
administrador de la red.
Una
dirección se representa por cuatro valores decimales separados por puntos, para
que sea más fácil su escritura y memorización.
[0..255] . [0..255] . [0..255] . [0..255]
Cuando
una red aparece segmentada (dividida en subredes), se debe utilizar un
dispositivo que interconecte los segmentos y se hace necesario identificar de
algún modo cada uno de los segmentos. Si todos los segmentos tienen la misma
dirección IP, se hace necesaria la existencia de algún mecanismo que diferencia
los segmentos. Este mecanismo es la máscara de la subred.
A cada
dirección IP de red, es decir, a cada red física, se le asocia una máscara que
tiene 32 bits. La máscara sirve para dividir la parte de la dirección IP
destinada a identificar el host en dos partes : la primera identificará el
segmento, y la segunda el host dentro de este segmento. En esta máscara los
bits a 1 significan que el bit correspondiente de la dirección IP será tratado
como bit correspondiente a la dirección de la subred, mientras que los bits a 0
en la máscara, indican que los bits correspondientes de la dirección IP serán
interpretados como identificadores del host. Así con una misma dirección de red
se pueden direccionar muchas subredes.
El tipo
depende de el número de máquinas que forman la red; atendiendo esto se pueden
distinguir tres clases de redes :
Redes de clase A : Las principales características son :
Se
tratan de redes de mayor tamaño, redes que tengan más de 216 hosts.
El
espacio reservado para la dirección de red es más pequeño por dos motivos:
-
Porque existen menos redes de este tipo.
-
Porque al tener más hots necesitamos dejar más espacios para direccionar a
estos.
La
parte que identifica la red consta de
·
· un cero (0)
·
· 7 bits más.
Se
podrán direccionar por tanto 27 redes que hace un total de 128 redes
diferentes. Cada una de estas redes podrá tener 224 posibles hosts.
La dirección 127 no se utiliza.
|
1…………………………..7 |
8………………………………………………………..32 |
|
Dirección
de la red 0….. |
Identificador
de la máquina |
Redes de clase B: Son redes de tamaño mediano que tienen entre 28
y 216 hosts. La parte que identifica la red consta de
·
· La secuencia uno-cero (10).
·
· 14 bits con cualquier valor.
Por
tanto, el rango de valores para el primer byte de los dos asignados a la red es
de :128-191.
Estas
redes pueden tener 216=65536 hosts cada una de ellas. El formato de
las direcciones es:
|
1…………………………………..……16 |
17……..………………………………..32 |
|
Dirección
de la red 10….. |
Identificador
de la máquina |
Redes de clase C: Son redes menor tamaño que pueden tener hasta 28
hosts. La parte que
identifica la red consta de
·
· La secuencia uno-uno-cero (110).
·
· 21 bits con cualquier valor.
Por
tanto, el rango de valores para el primer byte de los dos asignados a la red es
de :192-223.
Estas
redes pueden tener 28=256 hosts cada una de ellas. El formato de las
direcciones es:
|
0…………………………………………………..….…23 |
24………………………..31 |
|
Dirección
de la red 110….. |
Identificador
de la máquina |
|
|
Byte 1 |
Byte 2 |
Byte 3 |
Byte 3 |
|
Clase A |
0…126 |
0…255 |
0…255 |
0…255 |
|
Clase B |
128 …191 |
0…255 |
0…255 |
0…255 |
|
Clase C |
192…223 |
0…255 |
0…255 |
0…255 |
Existen
más clases de redes, como la D, E y F cuyo rango de direcciones oscila entre
224.0.0.0 y 254.0.0.0 . Este tipo de redes son experimentales o se reservan
para un uso futuro.
Ejemplo:
la dirección 156.35.41.20 identifica el host 41.20 de la red 156.35.
Existen
algunas direcciones (combinaciones de unos y ceros) que no se asignan con
direcciones IP, sin que tienen un significado especial. Estas combinaciones
son:
|
dirección
de la red |
Todo
unos |
Esta
dirección se llama difusión dirigida y permite direccionar a todas las máquinas
dentro de la red especificada. Es un direccionamiento muy útil, ya que con un
solo paquete podemos enviar el mismo mensaje a todas las máquinas de una red.
|
127 |
Cualquier
combinación (normalmente 1) |
Esta
dirección se denomina loopback y se
utiliza para realizar pruebas y comunicaciones entre procesos dentro de una
misma máquina. Si un programa envía un mensaje a esta dirección, TCP/IP le
devolverá los datos sin enviar nada a la red, aunque se comporta como si lo
hubiera hecho.
|
Parte
de la red a ceros |
dirección
de host |
Esta
dirección permite direccionar a un host interno de la red.
|
Todos
unos |
Todos
unos |
Esta
dirección se denomina difusión limitada; realiza un direccionamiento a todos
los host de la propia red.
|
Todos
ceros |
Todos
ceros |
Esta
dirección, direcciona al propio host.
Una
dirección Internet no identifica a un host, sino a una conexión a red. Un
ejemplo : si se dispone de un gateway que conecta una red con otra, ¿qué
dirección de Internet se le da a esta estación ?, ya que tiene dos posibles
direcciones, una por cada red a la que esté concectada. En realidad, se le
asigna a cada estación tantas direcciones IP como conexiones a redes tenga la
estación.
Cuando
se intenta establecer una conexión con otra máquina, no se suele poner la
dirección IP de esta, sin que se utiliza un nombre. La máquina se encarga de
transformar ese nombre a una dirección IP.
Cuando
se quiere conectar con otra máquina que no está en la misma red, se suele
utilizar un nombre que es mása complejo que las conexiones dentro de la misma
red. Dicho nombre consta de dos partes:
·
· Identificación del usuario@.
·
· Nombre de la máquina.
El
nombre de la máquina se llama dominio, que a su vez puede esatr dividido en
subdominios. Lo normal es que un dominio tenga tres subdominios, de los cuales
el de más a la derecha se denomina subdominio de primer nivel y es el mas
genérico de todos.
Para
entender los subdominios se deben mirar de derecha a izquierda. Existen dos
tipos de subdominios de primer nivel:
Domínios
de organizaciones, utilizados casi de manera exclusiva en Norteamérica.
Domínios
geográficos utilizados en el resto del mundo.
|
Subdominio 1º nivel. Organizaciones |
Significado |
|
com |
Organización
comercial |
|
edu |
Educativa |
|
gov |
Gobierno |
|
int |
Organización
internacional |
|
mil |
Organizacion
militar |
|
net |
Gestión
de redes |
|
org |
Organización
no lucrativa |
|
Subdominio 1º nivel. Geográficos |
Significado |
|
at |
Austria |
|
au |
Australia |
|
ca |
Canadá |
|
de |
Alemania |
|
es |
España |
|
fr |
Francia |
|
uk |
Reino
Unido |
El
siguiente dominio suele hacer referencia a la institución en concreto, no al
tipo, a través de las iniciales de esta.
El
último domínio hace referencia al nombre de la máquina.
Ejemplos de direcciones
centauro.aulario.uniovi.es
Se
suelen utilizar siempre letras minúsculas para los nombres asociados a las
direcciones IP
Se debe
relacionar la dirección IP con suministrada con una dirección física.
Situandose en la jerarquía de niveles utilizada por Internet, se observa que
por debajo del protocolo IP existe el nivel de enlace, en el se asientan
protocolos como ARP o RARP. Estos protocolos resuelven problemas relacionados
con las direcciones.
ARP:
Convierte una dirección IP en una dirección física.
RARP:
Convierte una dirección física en una dirección IP.
En cada
host debe existir una tabla de encaminamiento, que está limitada a la red que
pertenece. Si la dirección IP no pertenece a la red, entonces hace dirigir los
paquetes IP hacia el gateway o router
que esté conectado a esa red, el cual ya poseen unas tablas que referencias las
redes que conocen. El contenido de estas tablas puede variar dinámicamente.
Sus
principales características son:
·
· Se trata de un protocolo orientado a la conexión.
·
· Orientado al flujo: el servicio TCP envía al receptor los
datos en el msimo orden en que fueron enviados.
·
· Conexión con circuito virtual: no existe conexión física
dedicada; sin embargo, el protocolo hace creer al programa de aplicación que si
existe esta conexión dedicada.
Los
sistemas operativos de red, además de incorporar herramientas propias de un
sistema operativo como son por ejemplo las herramientas para manejo de ficheros
y directorios, incluyen otras para el uso, gestión y mantenimiento de la red,
así como herramientas destinadas a correo electrónico, envío de emnsajes, copia
de ficheros entre nodos, ejecución de aplicaciones contenidas en otras
máquinas, compartición de recursos hardware etc. Existen muchos sistemas
operativos capaces de gestionar una red dependiente de las arquitecturas de las
máquinas que se utilicen. Los más comunes son : Novell, Lantastic, Windows 3.11
para trabajo en grupo, Unix, Linux, Windows 95, Windows NT, OS/2... Cada
sistema operativo ofrece una forma diferente de manejar la red y utiliza
diferentes protocolos para la comunicación.
Las
redes locales actuales pueden extenderse más allá de los límites del propio
lugar de trabajo. Con la informática móvil y la proliferación de las redes
locales, es necesario que cuando un usuario se encuentre fuera de su lugar de
trabajo exista alguna posibilidad de conectar con la red local de la empresa,
ya sea para consultar correo electrónico, para enviar datos o imprimir un
informe en un dispositivo de la propia empresa para que lo puedan ver otras
personas de la compañía.
El
acceso remoto a redes ofrece una función principal : permite acceder a los
recursos de la red de la compañía, luego se permite acceder a ficheros que se
encuentran en el servidor de red de la empresa, y se garantiza que todos los
usuarios puedan acceder a una misma copia de un fichero, de forma que cualquier
modificación realizada por un usuario queda disponible para todos los demás que
tengan permisos para consultarlo.
Si la
red local de la compañía posee acceso permanente a Internet los usuarios que
conectan de forma remota pueden utilizar dicho recurso. De este modo, la
empresa se convierte en un proveedor de Internet que proporciona acceso a sus
propios empleados.
Todo
este acceso lo facilita la red telefónica tanto la fija como la móvil (GSM). El
aspecto de la telefonía móvil resulta muy interesante, ya que en la actualidad
un teléfono GSM se puede conectar a un ordenador (normalmente un portátil). El
problema es el elevado precio de las llamadas, aunque no lo es tanto. Si se
observan las tarifas de llamadas telefónicas móviles a teléfonos fijos en un
horario determinado por cada compañía telefónica (que suelen denominar superreducido), veremos que son
inferiores a las llamadas nacionales, por lo que una llamada desde Madrid a
Gijón por GSM puede resultar más barata que el teléfono fijo. Pero generalmente
el horario superreducido no coincide con las necesidades de comunicación de los
usuarios y se hace necesario disponer de otra fuente de comunicación más
barata. Por ello, si la red local tiene acceso a Internet, mediante un servicio
como Infovía que proporciona la compañía Telefónica podemos conectar con la red
de la empresa al precio de una llamada local.
Una
intranet no es más que una red local funcionando como lo hace Internet, es
decir usando el conjunto de protocolos TCP/IP en sus respectivos niveles. Este
concepto es reciente y engloba a todo un conjunto de redes locales con
distintas topologías y cableados, pero que en sus niveles de transporte y de
red funcionan con los mismos protocolos.
Este
hecho, facilita enormemente la conexión con otros tipos de redes a través de
Internet, puesto que utiliza sus mismos protocolos. Además todas las
herramientas y utilidades que existen para Internet, se pueden utilizar en una
intranet (creación de páginas Web, correo electrónico, IRC ...
Una
intranet puede estar conectada al mundo exterior (Internet) o no. Si lo está,
se debe tener cuidado en su seguridad, ya que si no existe ninguna limitación
de accesos, cualquier fisgón podría
entrar en la red y jugar con las bases de datos o con los ficheros. Para evitar
estos problemas, se utilizan los cortafuegos, que son programas que pueden
impedir que visitantes no autorizados accedan a recursos sensibles de una
intranet, al tiempo que permiten el acceso a recursos públicos como el servidor
Web corporativo.
Uno de
los beneficios del cortafuegos, es que oculta los datos sobre la sede y la
intranet a las miradas curiosas: cuanta menos gente de fuera sepa de la
existencia de la red, más difícil será asaltarla.
No es
nada fácil proporcionar una definición breve y precisa de lo que es Trabajo en Grupo o GroupWare. Lo que si parece claro, es que todos los interesados
están de acuerdo en que la gran baza que tiene a su favor es el aprovechamiento
máximo que se obtiene tanto de los conocimientos de sus empleados, comerciales
y demás personas involucradas, como de su experiencia.
El
motivo de que no exista ninguna definición clara y detallada de Trabajo en Grupo es debido a que en
dicho concepto convergen elemento tecnológicos que hasta hoy en día eran
totalmente independientes: mensajería electrónica, bases de datos compartidas,
herramientas de automatización del flujo de trabajo, etc. e hecho cada uno de estos
elementos por separado, bien podrían valer para definir el Trabajo en Grupo, el problema está en que dependiendo de las
prioridades de cada individuo, una definición se adaptará más que otra a sus
propósitos: la tecnología de comunicaciones verá en la mensajería electrónica
su base principal y los distribuidores de aplicaciones de trabajo compartido,
considerarán las bases de datos y la conferencia electrónica como piedra
angular de esta nueva categoría de aplicación informática.
La
característica más destacada de las aplicaciones de Trabajo en Grupo es que permiten a las personas trabajar juntas de
forma más rápida, eficaz y productiva. Según esto y con lo ya visto, podemos
plantear este nuevo concepto como una interacción dinámica entre tres importantes
elementos:
·
· la comunicación
basada en potentes herramientas de mensajería electrónica
·
· la colaboración
que permite el intercambio y uso compartido de información y recursos.
·
· la coordinación
que relaciona los dos anteriores elementos de manera eficaz.
Esta
nueva plataforma de integración debe abarcar todas las necesidades presentes y
futuras que se puedan plantear en un trabajo desarrollado en grupo, esto es:
·
· Integración de
recursos externos: acceso de datos desde
sistemas de gestión relacional de bases de datos, aplicaciones de sobremesa,
etc.
·
· No vinculación a
una sola plataforma: aunque las
aplicaciones de Trabajo en Grupo
suelen implementarse inicialmente a nivel departamental, muchas de ellas
terminan desplegándose por toda la empresa.
·
· Movilidad: deben de existir conexiones entre sedes distantes, así
como con portátiles u ordenadores remotos.
·
· Aplicaciones
interempresariales: que disponga de una
serie de aplicaciones de fácil ampliación y de instalación transparente, según
las necesidades.
·
· Ámbito de
implatación global: que ofrezca soporte
para todos los sistemas operativos de red, servidores y clientes.
Las
principales características del GroupWare
son:
·
· formatos
dispares/multimedia. Estas aplicaciones
constituyen un verdadero almacén de objetos, un contenedor cuya estructura resulta idónea para el eficaz
almacenamiento, distribución y gestión de la información utizada a diario en
cualquier empresa.
·
· búsqueda de texto
en índice. Cuentan con un potente
dispositivo de búsqueda de texto en índice que agiliza la indexación y
localización de documentos en función de las consultas formuladas por el
usuario.
·
· control de
versiones. Las aplicaciones de GroupWare
ofrecer una completa herramienta que permite crear distintas versiones de un
mismo documento. Además, facilita el seguimiento de las distintas
modificaciones realizadas sobre el documento original, por varios usuarios
distintos. Los cambios incorporados por un usuario no quedan invalidados cuando
otra persona almacena los suyos posteriormente. Los usuarios también pueden
incorporar a un documento original comentarios y sugerencias en forma de
respuesta a éste sin necesidad de volver a almacenarlo.
Presentamos
a continuación un glosario de términos que no pretende ser un diccionario. En
vez de darle una estructura alfabética, se ha preferido una organización a
nivel de conocimientos; así el lector encontrará en su lectura lineal, la
explicación a muchos de los términos que aparecen en este y otros textos
relacionados con Intranets.
Cliente:
cualquier estación de trabajo de una Intranet que solicita servicios a un servidor
de cualquier naturaleza.
Estación de trabajo: cualquier ordenador conectado a la red. Antiguamente sólo
se llamaba estación de trabajo a los ordenadores más potentes, en la actualidad
no es así. Evidentemente todas las estaciones de trabajo deben incorporar su
tarjeta de red; esto no impide que la estación pueda trabajar de forma
independiente y utilizar los servicios de la Intranet cuando le sea necesario.
Nodo:
cualquier estación de trabajo, terminal, ordenador personal, impresora o
cualquier otro dispositivo conectado a la Intranet. Por lo tanto, este término
engloba al anterior. Los dispositivos pueden conectarse a la Intranet a través
de un ordenador, o bien directamente si éstos son capaces de soportar una
tarjeta de red.
Servidor:
se trata de una estación de trabajo que gestiona algún tipo de dispositivo de
la Intranet, como pueden ser impresoras, faxes, modems, discos duros, etc.,
dando servicio al resto de las estaciones, no siendo necesario que dichos
dispositivos estén conectados de forma directa a esta estación. Por tanto, se
puede hablar de servidor de impresión, servidor de comunicaciones, servidor de
ficheros, etc. Estos servidores pueden ser dedicados, cuando no pueden
utilizarse para otra cosa, o no dedicados, cuando funcionan como un ordenador
más de la Intranet, además de prestar servicios como servidor de algún
elemento.
Medio de transmisión: se trata de cualquier medio físico, incluso el aire (como
por ejemplo en las comunicaciones inalámbricas o por radio), que pueda transportar
información en forma de señales electromagnéticas. El medio de transmisión es
el soporte de toda la Intranet: si no tenemos medio de transmisión, no tenemos
Intranet. Existen diferentes medios de transmisión: cable coaxial, fibra
óptica, par trenzado, microondas, ondas de radio, infrarrojos, láser, etc. La
elección del medio de transmisión para una red no se hace de forma aleatoria;
existen un serie de factores que lo determinan: la velocidad que queramos en la
red, la arquitectura, el ruido e interferencias que va a tener que soportar, la
distancia, etc.
Método de acceso al medio: una vez que se tiene seleccionado el medio de transmisión
que se va a utilizar para implementar la red, se debe elegir el método que los
diferentes nodos de la red van a emplear para acceder a dicho medio. En un
principio se podría obviar esta cuestión, pero si el lector se detiene un
momento a pensar en el siguiente ejemplo, se dará cuenta de la necesidad de
esta política. El ejemplo es el siguiente: Imagine, que tiene dos ordenadores
de su Intranet que quieren utilizar la red para enviar información en un
instante determinado. Si los dos ordenadores colocan en el medio físico, sin
más, la información, puede ser que ambos paquetes de información “choquen” y de
deterioren, no llegando ninguno de ellos a su destino. Obviamente, cuando
varios dispositivos están compartiendo un medio común, es necesaria la
implantación de una política de uso de dicho medio: se trata de un método de
acceso al medio. Se podrían citar como medios más comunes el paso de testigo,
acceso múltiple por detección de portadora con y sin detección de colisiones,
polling, contención simple, etc. En cada topología de red se utiliza el más
conveniente de estos métodos; por ejemplo, cuando se tiene una red en anillo,
el método de acceso al medio utilizado es el paso de testigo, mientras que si
tenemos una topología en bus, los métodos de contención son lo más adecuados.
Los métodos de control de acceso al medio se encuentran dentro del nivel de
enlace de la torre OSI, por lo que en realidad pueden entenderse como
protocolos de red.
Protocolos de red: ya se ha establecido cómo van a acceder los diferentes
nodos a la red y ahora es necesario especificar cómo van a comunicarse entre
sí. Los protocolos de red definen las diferentes reglas y normas que rigen el
intercambio de información entre nodos de la red. Los protocolos establecen
reglas a muchos niveles: desde cómo acceder al medio, hasta cómo encaminar
información desde origen hasta su destino, pasando por la descripción de las
normas de funcionamiento de todos y cada uno de los niveles del modelo OSI de
la ISO. Por citar algunos ejemplos de protocolos, nombraremos varios: TCP
(protocolo de control de transmisión), IP (protocolo Internet), FTP (protocolo
para transferencia de ficheros), X.25, etc.
ISO (International Organization for
Standardization): Se trata de una
organización reconocida mundialmente de normalización. Su objetivo es el de
promover y desarrollar normas para el intercambio internacional. Establece
normas de estandarización en muchísimos campos, estableciendo modelos a seguir
para todos y cada uno de ellos. Abarca campos tan dispares como el diámetro de
algunos tipos de conectores, el paso de rosca de tornillos, el grosor de un
modelo concreto de cable, etc. En cuanto al campo de las comunicaciones, la ISO
ha desarrollado un modelo, al que llamó OSI. Sus normas fomentan los entornos
abiertos de conexión de red, que permiten a sistemas de diferentes casas
comerciales comunicarse entre sí mediante el uso de protocolos.
OSI (Open System Interconnection): se trata de un modelo elaborado por la ISO que define los
protocolos de comunicación en siete niveles diferentes. Estos niveles son los
siguientes: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace y físico.
Cada nivel se encarga de una parte en el proceso de transmisión (en el proceso
de elaboración de la información a transmitir), apoyándose en los servicios que
le ofrece el nivel inferior y dando servicios a niveles superiores.
Cada
nivel tiene funciones muy definidas, que se interrelacionan con las funciones
de niveles contiguos. Los niveles inferiores definen el medio físico,
conectores y componentes que
proporcionan comunicaciones de red, mientras que los niveles superiores definen
cómo acceden las aplicaciones a los servicios de comunicación.
Paquete:
un paquete es básicamente el conjunto de información a transmitir entre dos
nodos. Cuando una aplicación quiera enviar información a otra aplicación de
otro nodo, lo que hace es empaquetar dicha información, añadiendo datos de
control como la dirección de la máquina que envía la información (dirección
origen) y la dirección de la máquina a la que va destinada la información
(dirección destino). Por tanto, cuando se habla de empaquetamiento, se hace
referencia al proceso de guardar dentro de un paquete la información que se
quiere transmitir.
Dirección:
todos los nodos de la Intranet deben tener una dirección que los identifique
dentro de la Intranet de forma única, al igual que todos tenemos una dirección
postal para poder recibir correo. La dirección de un nodo depende del protocolo
IP (de la familia de protocolos TCP/IP) y en general codifican la Intranet
(recordamos que podemos interconectar distintas Intranets) y también codifican el
nodo dentro de la Intranet. El número asignado a cada una de estas partes
depende del tipo de Intranet que tengamos.
Ahora
ya estamos en condiciones de entender cosas como “direccionamiento IP” (no es
más que enviar un paquete a otro nodo utilizando para ello direcciones con el
formato que el protocolo IP impone).
TCP/IP:
se ha puesto muy de moda hablar de TCP/IP, ¿pero qué es TCP/IP? TCP/IP son dos
protocolos de comunicaciónes: el protocolo TCP (Protocolo de control de
transmisión) que se establece a nivel de transporte del modelo OSI y el
protocolo IP (Internet Protocolo), que pertenece al nivel de red. En realidad,
cuando se utiliza el término TCP/IP se hace referencia a una familia muy amplia
de protocolos representada por ambos. Estos protocolos son lo que utiliza
Internet para la interconexión de nodos. Sobre ellos se establecen otros
protocolos a niveles superiores hasta llegar al nivel de aplicación (el más
cercano al usuario), en el que se encuentran protocolos tan conocidos como FTP
(Protocolo para transferencia de ficheros) y que todo aquel que se haya
conectado vía TCP/IP a otro nodo habrá utilizado para poder traerse ficheros.
Interconexión de Intranets: a veces se plantea la necesidad de interconectar dos o
más Intranets, por ejemplo por necesidades de compartir recursos; y otras veces
se necesita la división en dos subIntranets de una Intranet para mejorar el
rendimiento de ésta, por ejemplo. En ambos casos es necesaria la presencia de
un dispositivo, que puede ser un hubs, un bridges, un routers, etc. Cada uno de
estos dispositivos está diseñado para interconectar Intranets; la diferencia
estriba en el nivel en el que es necesario interconectarlas: no es lo mismo
interconectar dos Intranets con la misma arquitectura que dos Intranets de
arquitecturas diferentes y con diferentes protocolos.
Hubs (concentradores): dispositivo que centraliza la conexión de los cables
procedentes de la estaciones de trabajo. Existen dos tipos de concentradores:
pasivos y activos. Los concentradores pasivos son simplemente cajas que
disponen de unos puertos a los que se conectan las estaciones de trabajo dentro
de una configuración en forma de estrella. Únicamente se trata de un cuadro de
uniones.
Un
concentrador activo es un concentrador que dispone de más puertos que un
concentrador pasivo para la conexión de estaciones y que realiza más tareas,
como puede ser la de amplificación de la señal recibida antes de su retransmisión.
A veces se utilizan para estructurar la topología de una Intranet, permitiendo
mayor flexibilidad en la modificación de ésta.
Bridges
(puentes): nos permiten dos cosas: primero, conectar dos o más Intranets entre
sí, aun teniendo diferentes topologías, pero asumiendo que utilizan el mismo
protocolo de red, y segundo, segmentar una Intranet en otras menores. Los
puentes trabajan en el nivel de enlace del modelo OSI de la ISO. Algunos de los
motivos que nos pueden inducir a instalar un puente son ampliar la extensión de
una Intranet y/o el número de nodos que la componen; reducir el cuello de
botella del tráfico causado por un número excesivo de nodos unidos o unir
Intranets de topologías similares como bus y anillo. Los puentes se pueden
crear incorporando dos tarjetas de red (una de cada una de las Intranets a
interconectar) dentro del mismo servidor (conectado obviamente a ambas redes),
siempre que el sistema operativo de red de dicho servidor sea capaz de
gestionarlo. Existe dos tipos de puentes: locales y remotos. Los puentes
locales sirven para segmentar una Intranet y para interconectar Intranets que
se encuentren en un espacio físico pequeño, mientras que los puentes remotos
sirven para interconectar redes lejanas.
Routers
(encaminadores): se trata de dispositivos que interconectan Intranets a nivel de red
del modelo OSI de la ISO. Realizan funciones de control de tráfico y
encaminamiento de paquetes por el camino más eficiente en cada momento. La
diferencia fundamental con los bridges es que éstos no son capaces de realizar
tareas de encaminamiento en tiempo real, es decir, una vez tienen asignado un
camino entre un nodo origen y uno destino siempre lo utilizan, aunque esté
saturado de tráfico, mientras que los routers son capaces de modificar el
camino establecido entre dos nodos dependiendo del tráfico de la red y otros
factores.
Gateways
(pasarelas): se trata de ordenadores que trabajan a nivel de aplicación del
modelo OSI de la ISO. Es el más potente de todos los dispositivos de interconexión
de Intranets. Nos permiten interconectar Intranets de diferentes arquitecturas;
es decir, de diferentes topologías y protocolos; no sólo realiza funciones de
encaminamiento como los routers, sino que también realiza conversiones de
protocolos, modificando el empaquetamiento de la información para adaptarla a
cada Intranet.