Redes y telecomunicaciones
La comunicación de la información fue desde siempre una de las
principales preocupaciones del hombre. Por ello invento el telégrafo y luego el
teléfono para comunicarse entre lugares distantes. Los avances tecnológicos en
las telecomunicaciones, sobre todo en los satélites de comunicaciones y las
conexiones de redes entre computadoras, permiten que se puedan transmitir datos
desde y hacia lugares muy distantes entre si, a tal velocidad que se pierde la
noción de distancia. Esta impacta tanto en la forma de trabajo de las empresas,
como así también produce cambios en el estilo de vida de la sociedad.
La importancia
de la comunicación.
La información nos llega a través de distintos medios (radio,
televisión, revistas, Internet, etc.) .
Estos medios permiten que la información viaje de un lado a otro, son
los llamados medios de comunicación.
En todo sistema de comunicación debe existir:
- El mensaje o
información que se quiere transmitir.
- El emisor,
que es quien envía el mensaje.
- El receptor
que recibe el mensaje.
- El medio por
el que viajan los mensajes, que se llama canal o vía
El canal o vía puede ser papel, el aire, un cable telefónico etc.
El
sentido de las comunicaciones.
Simplex
En algunas comunicaciones el emisor siempre emite el mensaje y el
receptor solo lo recibe sin contestar. La comunicación va en un solo sentido.
Ej. radio y televisión.
Semiduplex
En este tipo de comunicación el emisor y el receptor intercambian los
roles; una vez que el mensaje llega al receptor, este se convierte en emisor
para contestar. La comunicación es en ambos sentidos pero no en forma
simultanea. Ej. walkie talkie, telégrafo.
Duplex
Es
cuando la comunicación se realiza en ambos sentidos en forma simultánea. Se
emite y se recibe al mismo tiempo. Ej. Una conversación telefónica.
Comunicación
entre computadoras
Muchas veces la información que necesitamos debe procesarse en una
computadora, por lo que es conveniente que la comunicación se realice entre
computadoras a través de un medio de comunicación.
Los medios de comunicación entre computadoras van desde un simple cable
hasta un satélite de comunicación.
Redes
informáticas
Una red es un conjunto de computadoras conectadas entre si con el
objetivo de compartir información y recursos entre ellas.
Cada computadora conectada a una red recibe el nombre de nodo o estación de trabajo.
Si en la red hay una computadora central a las que las demás le
solicitan información, se la llama servidor
o host.
En una red, cada computadora tiene una dirección única que la
identifica y le permite a las demás máquinas comunicarse con ella.
Ventajas de las
redes.
- Permiten
compartir el hardware (impresoras, scanners, etc.) Ej. en una oficina con
5 computadoras solo necesitamos una impresora.
- Permite
compartir programas de aplicación y datos o información. De esta forma la
información esta centralizada y es más sencilla la actualización.
- Permite el
trabajo en grupo, es decir, que varias personas puedan trabajar en forma
simultanea en el mismo documento. Esto se conoce como groupware.
Desventajas de
las redes.
Las principales desventajas se relacionan a cuestiones éticas.
- La pérdida
de privacidad. Se refiere al uso que se hace de la información de los
clientes. Ej. Banners de publicidad, spam, venta de listas de clientes, spyware,
etc.
- La seguridad
de la información. Tiene que ver con el acceso no autorizado. El caso mas
común es violando el nombre de usuario y la contraseña. Las personas que
lo hacen se llaman Hackers.
Componentes de una red de computadoras
Para que la red tenga un buen funcionamiento, se deberá llevar a cabo
una selección y combinación correcta de los componentes.
Están presentes los dos elementos básicos: Software y hardware, pero
además se necesita un medio físico de transmisión.
Hardware y
Software
Hardware: Son componentes específicos para la
comunicación, para transmitir información digital entre computadoras.
Fueron vistos en el módulo de hardware y son: Placa de red, Modem, Hub,
Switch, Router.
(Estudiar del modulo de hardware)
Software: El funcionamiento de una red necesita muchos
controles ya que muchos usuarios pueden ingresar en forma simultanea y
requiriendo recursos del sistema. El que se encarga de hacer esta tarea es el
sistema operativo de red y su complejidad varía de acuerdo a la cantidad de
computadoras y dispositivos conectados, así como al tipo de prestaciones.
Tienen incorporados utilitarios para administrar la red, correo electrónico,
mensajería interna, etc.
En redes grandes, hay un encargado de configurarla y supervisarla: El
administrador de red.
Las principales funciones del S.O.
de red son:
- Dar
respuesta a las solicitudes de múltiples usuarios, para lo que deben poder
realizar varias tareas en forma simultanea. (multitarea).
- Controlar el
acceso a la red y a los recursos permitiendo a los usuarios acceder solo a
los datos que necesitan. Si un usuario modifica los datos, otro no puede
usarlos hasta que termine para lograr la integridad de datos.
- Presentar
tolerancia a fallos, resolviendo los sin que el usuario lo perciba. Presentar
un entorno amigable, para que el usuario sienta que esta trabajando con su
propia maquina.
Medios de
Transmisión
La información que circula por la red lo hace a través de medios que
pueden ser inalámbricos o cables. La velocidad se mide en bps, (bits por
segundo) Kbps (kilobits por segundo) y Mbps (megabits por segundo).
Transmisión a
través de cables.
Existen varios tipos de cables:
- Cable de par
trenzado. Esta formado por dos cables de cobre trenzados y aíslados, se
emplean en líneas telefónicas. Es muy usado por su bajo costo y su
facilidad de instalación. Su desventaja es la baja velocidad de
transmisión (
- Cable
coaxial. Es similar al usado en el videocable. Esta formado por un hilo
interior de cobre y un conductor envueltos en material aislante. Tiene
mayor velocidad (hasta 100 Mbps.), menor interferencia y permite mayor
extensión. Su desventaja es el mayor costo y su instalación más
complicada.
- Cable de red
de 8 hilos. Es similar al cable telefónico pero tiene 8 hilos en lugar de
dos. Es el más usado para armar redes, permite unir hasta
- Cable de
fibra óptica. Esta formado por varios hilos finos de vidrio o plástico
forrados por un revestimiento que impide que la luz se escape. Transmite
señales de luz generadas por un láser. Su velocidad es de 2500 Mbps. No tiene interferencias,
permite cubrir grandes distancias y no se pueden pinchar los cables para
robar información.
Transmisión inalámbrica.
La transmisión sin cables se realiza por microondas o celular usando
como canal o vía la atmósfera terrestre. El costo es mayor porque no hay cables
pero los dispositivos inalámbricos son más costosos. Se utilizan para proveer
servicio a ejecutivos que se desplazan de una ciudad a otra, en redes
temporarias (mundiales de fútbol), o cuando el cableado es dificultoso.
El mayor problema es la seguridad de la información porque la señal
puede tener interferencias.
El sistema se conoce como Wi-Fi, o wireless fidelity, es decir,
fidelidad sin cables.
- Transmisión
por microondas: La señal de microondas es una señal de radio de alta
frecuencia que se envía a través del aire y se transmite en forma lineal
porque no sigue la curvatura terrestre, si hay un obstáculo la señal no
llega al receptor. Para salvar esta situación se utilizan repetidoras que
retransmiten la información y, de ser necesario, satélites de
comunicaciones. La transmisión por microondas se usa cuando se dificulta
el tendido de cables.
- Transmisión
celular: Los sistemas celulares consisten en dividir el área de servicios
en celdas atendidas por una estación de radio, de manera que se cubra toda
el área y que al pasar de un área a otra la señal no se interrumpe.
Topologías de
red.
En las redes instaladas en ámbitos pequeños, como en el interior de una
empresa, se utilizan generalmente conexiones mediante cables. La forma en que
están conectadas se conoce como topología de la red. Las topologías tienen ventajas
y desventajas, se deben tener en cuenta lo siguiente:
- Complejidad
de mantenimiento e instalación.
- Respuesta a
fallos: que pasa si un nodo falla.
- Alcance y
expansión: facilidad para conectar nodos o periféricos.
- Velocidad de
transmisión y tráfico.
Topología de
bus.
Todos los nodos y periféricos se conectan a un cable común llamado bus
de red, por donde la información viaja en ambos sentidos.
Cada nodo se comunica en forma directa con cualquiera de los nodos de
la red. Es fácil agregar nodos ya que se conectan directamente al bus. Si un
nodo falla, la red sigue funcionando. Es de transmisión lenta si circula mucha
información porque el bus se satura.
Topología en
anillo.
Los nodos se conectan unos a otros formando un anillo por el que
circula la información en un solo sentido. Cuando un nodo envía un mensaje a
otro, este viaja a través de los otros nodos hasta llegar al destino. No se
necesita un Hub ni se requiere mucho cableado. Si falla un nodo, se cae la red.
Para agregar un nodo hay que desconectar la red. La detección de fallas es
difícil.
Topología de
estrella.
Todos los nodos están conectados a un Hub central y este al servidor,
formando una estrella. Como todo el tráfico pasa por el Hub, si la red tiene
mucho tráfico se recomienda un Switch.
Se necesita mayor cantidad de cable. Si falla el Hub o el Switch, se
cae la red.
La detección de fallas es sencilla, porque el Hub o el Switch indican
los puertos que están funcionando. Se pueden agregar o quitar nodos en forma
sencilla dependiendo del número de puertos disponibles.
Topología
jerárquica.
Es llamada también topología de árbol. Esta formada por varios buses
conectados. La cantidad de ramas es ilimitada. Las ramas se conectan a un bus
central o raíz. Si falla una rama el resto sigue funcionando. Si falla el bus
central, se cae la red. La rama que falla se puede aislar para su reparación.
Alcance geográfico de las redes.
De acuerdo a la distancia que se encuentran los nodos de una red, se
las clasifica como LAN, MAN o WAN.
- Lan: (Local
Área Network). Red de área local. Se denomina así a la red que tiene
alcance en un mismo edificio, o edificios cercanos dentro de una misma
área; en general no deben superar los tres kilómetros de extensión para un
buen desempeño. Estas redes no necesitan de las telecomunicaciones para
estar conectadas. La organización es dueña de la red y determina la
topología más conveniente para su funcionamiento.
- Man:
(Metropolitan Área Network) Red de área metropolitana. Reciben este nombre
aquellas redes cuya extensión geográfica no excede los límites del país o
región. Por ejemplo un supermercado con sucursales en todo el país.
Estas redes se pueden interconectar vía satélite, a
través de la red telefónica o por internet.
La organización es dueña de sus redes Lan , las conexiones
entre sus sucursales son a través de empresas que proveen estos servicios, ya
sea por cables o en forma inalámbrica, entre las que se encuentran las
telefónicas.
§ Wan: (Wide Área Network) Red de area amplia.
Bajo esta denominación se encuentran las redes que están interconectadas a
través de diferentes países del mundo.
Estas redes necesitan de las telecomunicaciones para conectarse entre sí.
Existen empresas u organizaciones que de acuerdo a la naturaleza de su negocio,
requieren una red de área amplia privada. Internet es un ejemplo de red de área
amplia pública, ya que no hay restricciones para acceder a ella.
¿Cómo se comunican
las computadoras?
Para que las computadoras se comuniquen entre sí, se deben tener en
cuenta dos aspectos:
- Conocer las
reglas de comunicación: Es decir como se va a iniciar dicha comunicación.
Por ejemplo cuando suena el teléfono se responde
“hola”. Cuando se llama a una empresa, la recepcionista dice el nombre de la
empresa. Se necesitan seguir ciertas reglas para que la comunicación sea
efectiva.
- La forma de
comunicación: En toda organización la información sigue un camino que se
establece de acuerdo a la elección de la organización. Las redes de
computadoras se conectan con diferentes topologías, y en cuanto a la forma
de comunicarse diferentes modelos.
- Cliente/servidor
- Par a par
- Terminal/host
Protocolos
Los protocolos de comunicación son un conjunto de reglas que determinan
cómo se establecerá la comunicación y la
forma de transmisión de los datos entre computadoras, que pueden ser de
distinto tipo y/o fabricante.
El protocolo sirve para determinar a que velocidad se transmiten los
datos y como se realiza el dialogo entre computadoras, como por ejemplo, ¿está
listo? ¿recibió el mensaje?.
Entre los protocolos más conocidos tenemos.
- OSI(Open
System Interconection) Es un sistema abierto de interconexión que permite
conectar máquinas con distinto sistema operativo.
- TCP/IP(Transmisión
Control Protocol/Internet Protocol) Protocolo de transmisión de
control/protocolo de Internet. Es el protocolo utilizado por Internet, lo
que hizo que se popularizara y que sea muy utilizado en redes Lan.
- SNA(System
Network Architecture) Es un protocolo usado por la empresa IBM.
- Ethernet.
Desarrollado por Xerox para las redes de topología de Bus.
- FTP (File
Transfer Protocol) Protocolo de transferencia de archivos, se utiliza para
bajar o subir archivos en internet...
Modelo cliente/servidor.
En el modelo cliente servidor una o varias computadoras de la red
ofician como servidores de la red y los nodos son computadoras con capacidad de
procesamiento, es decir que poseen memoria RAM, disco rígido, procesador etc.
Los nodos que solicitan el servicio son los clientes y los que lo
prestan son los servidores, en general el procesamiento se lleva a cabo en el
cliente, de esta forma el procesamiento se distribuye en toda la red.
Los nodos de la red solicitan servicios a los servidores, que pueden
ser impresiones si es un servidor de impresión, solicitar datos si es un
servidor de base de datos o solicitar una aplicación si es una aplicación de
aplicaciones.
Los clientes reciben solamente los datos que necesitan, lo que
disminuye el transito por la red.
Este es el modelo que utiliza Internet, los clientes solicitan
información que esta guardada en una página alojada en algún servidor, que
envía solo la información solicitada.
La cantidad de nodos a los que brinda servicio un servidor depende de
la topología de la red. Debido a esto, los servidores deben ser computadoras
con gran capacidad de procesamiento, de almacenamiento y de memoria para dar
respuesta a los requerimientos de los usuarios.
Modelo par a par
En este modelo todas las computadoras o nodos tienen la misma
jerarquía, es decir, cualquiera puede ser cliente o servidor. No requiere un sistema
operativo con muchas funciones de red.
Es simple de armar y es utilizado en redes pequeñas, donde algunos
nodos comparten sus recursos como ser archivos, partes del disco rígido,
impresoras, lectoras etc.
Una red puede tener un modelo híbrido, es decir que puede tener un
servidor para Internet y una relación par a par con los nodos de la red.
Modelo terminal/host
Es el modelo que más se utilizaba antiguamente y consta de un servidor
dedicado llamado Host, que tiene gran capacidad de procesamiento de
almacenamiento y da memoria RAM, por ende, muy costoso. Las computadoras o
nodos conectados al host no tienen capacidad
de procesamiento por lo que se las denomina terminales bobas. Solicitan
los datos y el proceso necesario al Host y luego muestran el resultado. Un
ejemplo sería la línea de cajas de un supermercado.
Las telecomunicaciones
Las telecomunicaciones potencian la red porque permiten que las
distancias se diluyan, pero existen muchas dificultades a sortear cuando las
distancias son muy grandes.
Las comunicaciones a través de señales de microondas cubren áreas donde
los cables no pueden llegar. Esto es posible debido a los satélites de
comunicaciones.
Los satélites son estaciones de microondas puestos en una órbita
geoestacionaria (se mantienen en una misma posición con respecto a la tierra) a
35880 Km .
De altura, que permiten retransmitir las señales recibidas desde la tierra a
otras regiones geográficas, salvando de ese modo las interferencias visuales en
las transmisiones de microondas. La mayor parte de los satélites de
comunicaciones son propiedad de las compañías de servicios de transmisión
inalámbricas.
GPS (Sistema de posicionamiento global)
En un sistema creado con fines militares que actualmente esta
disponible para su uso civil.
Consta de 24 satélites que detectan la posición de
cualquier punto que tenga un receptor GPS en la tierra, en el mar o en el aire.
Se utilizan principalmente para guiar y localizar vehículos.
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