Curso de Redes. Conceptos fundamentales

Modelos de topología: Topología en Árbol

   La topología en árbol es similar a la topología en estrella extendida, salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.

  El enlace troncal es un cable con varias capas de ramificaciones, y el flujo de información es jerárquico. Conectado en el otro extremo al enlace  troncal generalmente se encuentra un host servidor

Modelos de topología: Topología en Estrella

   La topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian todos los enlaces hacia los demás nodos. Por el nodo central, generalmente ocupado por un hub, pasa toda la información  que circula por la red.  

   

   La ventaja principal es que permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente. La desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la red se desconecta.  

Modelos de topología: Topología de Anillo

    Una topología de anillo se compone de un solo anillo cerrado formado por nodos y enlaces, en el que cada nodo está conectado solamente con los dos nodos adyacentes.
 

    Los dispositivos se conectan directamente entre sí por medio de cables en lo que se denomina una cadena margarita. Para que la información pueda circular, cada estación debe transferir lai nformación a la estación adyacente.

Modelos de topología: Topología de Bus

   La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos. Físicamente cada host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados.
 

   La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede representar una desventaja, ya que es común que se produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en varias partes. 

   Es la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los extremos.

Topologías de red

  Hemos visto en el tema sobre el modelo OSI y la arquitectura TCP/IP que las redes de ordenadores surgieron como una necesidad de interconectar los diferentes host de una empresa o institución para poder así compartir recursos y equipos específicos. Pero los diferentes componentes que van a formar una red se pueden interconectar o unir de    diferentes formas, siendo la forma elegida un factor fundamental que va a determinar el rendimiento y la funcionalidad de la red.  

   La disposición de los diferentes componentes de una red se conoce con el nombre de topología de la red. La topología idónea para una red concreta va a depender de diferentes factores, como el número de máquinas a interconectar, el tipo de acceso al medio físico que  deseemos, etc.  

   Podemos distinguir tres aspectos diferentes a la hora de considerar una topología: 

1. La topología física, que es la disposición real  de las máquinas, dispositivos de 

red y cableado (los medios) en la red.  

2. La topología lógica, que es la forma en que las máquinas se comunican a través 

del medio físico. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast 

(Ethernet) y transmisión de tokens (Token Ring).  

3. La topología matemática, mapas de nodos y enlaces, a menudo formando 

patrones. 

    La topología de broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los  demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, sino que  cada máquina accede a la red para transmitir datos  en el momento en que lo necesita. Esta es la  forma en que funciona Ethernet. En cambio, la transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un token eléctrico  de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el token significa que puede enviar datos a  través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token hacia el siguiente host  y el proceso se vuelve a repetir. 

Tipos de Redes Según el tipo de transferencia de datos que soportan:

  Redes de transmisión simple: Son aquellas redes en las que los datos sólo pueden viajar en un sentido.  

  
  Redes Half-Duplex: Aquellas en las que los datos pueden viajar en ambos sentidos, pero sólo en uno de ellos en un momento dado. Es decir, sólo puede  haber transferencia en un sentido a la vez.  

  
  Redes Full-Duplex: Aquellas en las que los datos pueden viajar en ambos sentidos a la vez. 

Tipos de Redes Según su Tecnología de Transmisión

  Redes de Broadcast: Aquellas redes en las que la transmisión de datos se realiza por un sólo canal de comunicación, compartido entonces por todas las máquinas de la red. Cualquier paquete de datos enviado por cualquier máquina es recibido por todas las de la red.
  

   Redes Point -To- Point: Aquellas en las que existen muchas conexiones entre parejas individuales de máquinas. Para poder transmitir los paquetes desde una máquina a otra a veces es necesario que éstos pasen por máquinas intermedias, siendo obligado en tales casos un trazado de rutas mediante dispositivos routers.

                  

Tipos de Redes Segun el tamaño:

Las redes también se pueden clasificar en base a su ámbito de influencia. Según este criterio se pueden clasificar en tres grandes grupos:

LAN (Local Área Network): Redes de área local. La longitud entre los nodos más distantes no debe exceder los 5 Km.

MAN (Metropolitan Área Network): Redes de área metropolitana.

WAN (Wide Área Network): redes de área extensa o amplia.
INTERNET
INALÁMBRICAS

LAN

Conjunto de elementos físicos y lógicos que proporcionan interconexión en un área privada y restringida. Por tanto, tiene entre otras las siguientes características:

• Restricción geográfica: tiene el ámbito de una oficina, la planta de un edificio, un campus universitario... dependiendo de la tecnología con la que esté construido. La velocidad de transmisión debe ser relativamente elevada.
• Debe ser privada: Toda la red debe pertenecer a la misma organización.
• Fiabilidad en las transmisiones: la tasa de error debe ser muy baja, por lo que son redes muy seguras.

En cuanto a la funcionalidad de una LAN, ésta debe proporcionar los servicios de comunicación más comunes: estos se refieren a compartir recursos por parte de los usuarios de la red.

Hay dos formas fundamentales para la conexión de ordenadores personales: La más básica consiste en hacer que todos los ordenadores pongan a disposición de los demás los recursos de los que dispone. Bajo esta concepción de red, ningún ordenador está privilegiado. Todos tienen las mismas funciones. Esto se llama red Peer-to-Peer.

Un segundo modo de organizar una red consiste en privilegiar al menos uno de los ordenadores, confiriéndoles capacidades añadidas en forma de servicios. Estos ordenadores se llamarán Servidores.

El resto de los ordenadores de la red solicitan servicios a aquellos, que están especializados en la función para la que fueron diseñados, creando así una estructura centralizada en la red. Normalmente, los servidores de red llevan incorporado un sistema de cuentas y contraseñas de entrada que restringe los accesos indebidos de usuarios no autorizados o limitan el acceso de los autorizados.

Entre los servidores podemos destacar el servidor dedicado (a extinguir) y el servidor de impresión.

WAN

Redes de área extensa o extendida. Es una red que intercomunica equipos en un área geográfica muy extensa. Las líneas de transmisión que utilizan son normalmente propiedad de las compañías telefónicas. La capacidad de transmisión de estas líneas suele ser menor que las de una LAN. P.ej. la RDSI, los bancos, Infovía, Red 1.

Funcionalidad de una WAN: Los protocolos en la WAN pueden estar o no orientados a la conexión. Es decir, según el protocolo y el servicio solicitado habrá que efectuar una llamada o no. En general la mayor parte de los servicios proporcionados por las WAN son distribuidos ¿?. Además, estas redes pueden interconectar redes de área local de tipos muy distintos. P.ej. Infovía, Redes de frame relay, redes ATM.

MAN

Las redes metropolitanas siguen estándares entre las LAN y la WAN. Una MAN es una red de distribución de datos para un área geográfica en el entorno de una ciudad. P.ej en un polígono industrial.

Su tasa de error es intermedia entre LAN y WAN. Es menor que en una LAN pero no llega a los niveles de una WAN. P.ej. Televisión por cable en Marín.

Funcionalidad: El IEEE ha propuesto la norma 802.6 como estándar para este tipo de redes. Esta normativa propuso inicialmente velocidades de transferencia desde 34 MGb/s hasta 155 MGB/s.
Redes Internet 
  Una internet es una red de redes, vinculadas mediante ruteadores gateways. Un gateway o pasarela es un computador especial que puede traducir información entre sistemas con formato de datos diferentes. Su tamaño puede ser desde 10000 kilómetros en adelante, y su ejemplo más claro es Internet, la red de redes mundial.  
Redes Inalámbricas 
  Las redes inalámbricas son redes cuyos medios físicos no son cables de cobre de ningún tipo, lo que las diferencia de las redes anteriores. Están basadas en la transmisión de datos mediante ondas de radio, microondas, satélites o infrarrojos

Historia de las Redes

    En realidad, la historia de la red se puede remontar al principio del siglo XIX. El primer intento de establecer una red amplia estable de comunicaciones, que abarcara al menos un territorio nacional, se produjo en Suecia y Francia a principios del siglo XIX.

Las primeras redes construidas permitieron la comunicación entre una computadora central y terminales remotas. Se utilizaron líneas telefónicas, ya que estas permitían un traslado rápido y económico de los datos. Se utilizaron procedimientos y protocolos ya existentes para establecer la comunicación y se incorporaron moduladores y de moduladores para que, una vez establecido el canal físico, fuera posible transformar las señales digitales en analógicas adecuadas para la transmisión por medio de un MODEM.

Internet viene de interconexión de redes, y el origen real de la Internet se situa en 1972, cuando, en una conferencia internacional, representantes de Francia, Reino Unido, Canadá, Noruega, Japón, Suecia discutieron la necesidad de empezar a ponerse de acuerdo sobre protocolos, es decir, sobre la forma de enviar información por la red, de forma que todo el mundo la entendiera.

El concepto de redes de datos públicas emergía simultáneamente. Algunas razones para favorecer el desarrollo de redes de datos públicas es que el enfoque de redes privadas es muchas veces insuficiente para satisfacer las necesidades de comunicación de un usuario dado. La falta de interconectabilidad entre redes privadas y la demanda potencial de información entre ellas en un futuro cercano favorecen el desarrollo de las redes públicas.

Definición de Red

Una red es un sistema de comunicación entre computadoras que permite la transmisión de datos de una máquina a la otra, con lo que se lleva adelante entre ellas un intercambio de todo tipo de información y de recursos.

En cuanto a los elementos que la conforman, la red está integrada por un nodo o Terminal y un medio de transmisión. El nodo o Terminal es el que inicia o termina la comunicación, como la computadora, aunque también hay otros dispositivos, como por ejemplo una impresora. Mientras que los medios de transmición  son los cables o las ondas electromagnéticas (tecnología inalámbrica, enlaces vía satélite, etc.). También se puede hablar de una subred, que es cuando los nodos están muy distantes y tienen entre sí nodos intermedios, conformando así entre ellos lo que se denomina subred.

Las redes pueden clasificarse según su tamaño en redes LAN, MAN y WAN. Las redes LAN (por Local Área Network) son las Redes de Área Local, es decir las redes pequeñas –como las que se utilizan en una empresa- en donde todas las estaciones están conectadas con el resto. Por otra parte, las redes MAN (por Metropolitan Área Network), son las Redes de Áreas Metropolitanas, un poco más extensas que las anteriores ya que permiten la conexión en un nivel más extenso, como una ciudad con una población pequeña. Y por último, las redes WAN (por Wide Área Network) son las Redes de Área Extensa, aquellas de grandes dimensiones que conectan países e incluso continentes.

Redes de Computadora