RED
Una red es un sistema donde los
elementos que lo componen (por lo general ordenadores) son autónomos y están
conectados entre sí por medios físicos y/o lógicos y que pueden comunicarse
para compartir recursos.
Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores,
red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos
informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos
que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier
otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir
información, recursos y ofrecer servicios
BENEFICIOS
Mejor comunicación: En vez de
largas reuniones que requieren mucho tiempo y el fotocopiado interminable de
documentos, la información más importante puede ser distribuida
electrónicamente. Se requiere un menor número de faxes y llamadas telefónicas,
la comunicación entre los usuarios es más fácil y la información fluye más
libremente.
Mayor productividad: Una red
distribuye la velocidad, la precisión y la fiabilidad de los sistemas informáticos
por toda la empresa, ahorrando tiempo y dinero en cada fase del proceso de
negocio.
Acceso Remoto a Redes: El
teléfono ya no es el único punto de contacto de su negocio y el edificio de
oficinas ya no necesita ser la única ubicación productiva. Usted puede abrir su
negocio a los clientes para que realicen consultas o compras electrónicamente.
Y su equipo de trabajo puede conectarse remotamente para buscar la información
y recursos que necesita desde cualquier lugar desde el que tengan acceso a un servicio
telefónico.
Seguir el ritmo del futuro: La
economía mundial depende cada vez más de la informática, y por ello resulta
esencial estar en contacto con la tecnología que está marcando el crecimiento
del negocio. Una red informática proporciona la base para introducir nuevas
tecnologías a medida que estas van estando disponibles, creciendo y ajustándose
para adaptarse a la realidad de las actividades de su organización.
Inversión eficaz: Enlazar en red
sus computadoras, junto con sus impresoras, escáners, sistemas de
almacenamiento y copias de seguridad, e incluso máquinas de fax y sistemas
telefónicos, hace que sus usuarios puedan acceder más fácilmente a todo este
equipo. Al mismo tiempo, las redes le permiten planificar su inversión en
software para obtener el máximo valor, ya que las versiones de red tienen un
coste considerablemente menor por usuario que las compras individuales. La
administración del software, en gran medida para garantizar que su empresa
cumple las leyes sobre licencias, también se facilita.
Tipos de red:
LAN
Se conoce como red a la estructura que
tiene un patrón característico, el cual permite vincular sus diversos
componentes. A partir de este significado, puede hablarse de diferentes tipos
de redes.
Una red
informática es aquella que está formada por computadoras (ordenadores),
periféricos y otros dispositivos que se encuentran interconectados para que puedan
compartir sus recursos. De acuerdo al modo de interconexión, a la relación
entre los elementos y a otras cuestiones, se pueden clasificar las redes
informáticas de distintas formas.
Las ventajas de la instalación de una
red LAN en una empresa o incluso en una casa son numerosas. Al compartir una
impresora, por ejemplo, no es necesario que cada usuario tenga su propio
dispositivo, lo que permite ahorrar una gran cantidad de dinero. Por otra
parte, la facilidad para acceder a documentos alojados en cualquier nodo de la
red LAN es muy útil a la hora de realizar un trabajo en conjunto.
WAN
Pueden ser desarrolladas por una empresa o una organización
para un uso privado, o incluso por un proveedor de Internet (ISP, Internet
Service Provider) para brindar conectividad a todos sus clientes.
Por lo general, la red WAN funciona punto a punto, por lo
que puede definirse como una red de paquete conmutado. Estas redes, por otra
parte, pueden utilizar sistemas de comunicación de radio o satelitales.
Entre los componentes de la red WAN aparecen los equipos que
se dedican a ejecutar los programas de usuario y que reciben el nombre de
hosts; los enrutadores que concretan la división entre las líneas de
transmisión y los elementos de conmutación; y las subredes formadas a partir de
la interconexión de varios hosts.
Su velocidad de transmisión se encuentra entre 1 Mbps y 1
Gbps, aunque este último límite puede cambiar drásticamente con los avances
tecnológicos. La red WAN se utiliza para establecer comunicaciones privadas y
los principales medios de transmisión en los que se basa son la fibra óptica y
el cable de teléfono. Ofrece una gran versatilidad para hacer modificaciones en
el software y en el hardware de los equipos que vincula y además permite
establecer conexiones con otras redes.
WLAN
Es una red de
tipo local cuyos equipos no necesitan estar vinculados a través de cables para
conectarse.
La WLAN es un tipo específico de LAN: una red
informática formada por unidades
ubicadas en un espacio geográfico de dimensiones reducidas. Mientras que las
computadoras (ordenadores) que forman parte de una LAN se conectan entre sí o a
un router con cables, en una WLAN la conexión se realiza utilizando ondas de
radiofrecuencia.
Como son redes inalámbricas, las WLAN suelen posibilitar que
los usuarios tengan una amplia movilidad, ya que no dependen de cables o
elementos físicos para permanecer en la red. La ausencia de cables también contribuye
a mantener un orden o una organización en la oficina o el ambiente en cuestión.
Peer-to-peer
Una red peer-to-peer, red de pares, red entre iguales o red
entre pares (P2P, por sus siglas en inglés) es una red de computadoras en la
que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino
una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí. Es decir, actúan
simultáneamente como clientes y servidores respecto a los demás nodos de la
red. Las redes P2P permiten el intercambio directo de información, en cualquier
formato, entre los ordenadores interconectados.
Normalmente este tipo de redes se implementan como redes
superpuestas construidas en la capa de aplicación de redes públicas como
Internet.
El hecho de que sirvan para compartir e intercambiar
información de forma directa entre dos o más usuarios ha propiciado que parte
de los usuarios lo utilicen para intercambiar archivos cuyo contenido está
sujeto a las leyes de copyright, lo que ha generado una gran polémica entre
defensores y detractores de estos sistemas.
Las redes peer-to-peer aprovechan, administran y optimizan
el uso del ancho de banda de los demás usuarios de la red por medio de la
conectividad entre los mismos, y obtienen así más rendimiento en las conexiones
y transferencias que con algunos métodos centralizados convencionales, donde
una cantidad relativamente pequeña de servidores provee el total del ancho de
banda y recursos compartidos para un servicio o aplicación.
Dichas redes son útiles para diversos propósitos. A menudo
se usan para compartir ficheros (archivos) de cualquier tipo (por ejemplo,
audio, vídeo o software). Este tipo de red también suele usarse en telefonía
VoIP para hacer más eficiente la transmisión de datos en tiempo real.
La eficacia de los nodos en el enlace y transmisión de datos
puede variar según su configuración local (cortafuegos, NAT, ruteadores, etc.),
velocidad de proceso, disponibilidad de ancho de banda de su conexión a la red
y capacidad de almacenamiento en disco.
Cliente/Servidor
La arquitectura cliente-servidor es un modelo de aplicación
distribuida en el que las tareas se reparten entre los proveedores de recursos
o servicios, llamados servidores, y los demandantes, llamados clientes. Un
cliente realiza peticiones a otro programa, el servidor, quien le da respuesta.
Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola
computadora, aunque es más ventajosa en un sistema operativo multiusuario
distribuido a través de una red de computadoras.
Algunos ejemplos de aplicaciones computacionales que usen el
modelo cliente-servidor son el Correo electrónico, un Servidor de impresión y
la World Wide Web
¿Qué es el ancho de banda?
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de
información o de datos que se puede enviar a través de una conexión de red en
un período de tiempo dado. El ancho de banda se indica generalmente en bites
por segundo (BPS), kilobites por segundo (kbps), o megabites por segundo (mps).
En las redes de ordenadores, el ancho de banda a menudo se
utiliza como sinónimo para la tasa de transferencia de datos - la cantidad de
datos que se puedan llevar de un punto a otro en un período dado (generalmente
un segundo). Esta clase de ancho de banda se expresa generalmente en bits (de
datos) por segundo (bps). En ocasiones, se expresa como bytes por segundo
(Bps). Un módem que funciona a 57.600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un módem que funcione a 28.800 bps.
En general, una conexión con ancho de banda alto es aquella
que puede llevar la suficiente información como para sostener la sucesión de
imágenes en una presentación de video.
Debe recordarse que una comunicación consiste generalmente
en una sucesión de conexiones, cada una con su propio ancho de banda. Si una de
éstas conexiones es mucho más lenta que el resto actuará como cuello de botella
enlentenciendo la comunicación.
Transmisión de datos
Transmisión de datos, transmisión digital o comunicaciones
digitales es la transferencia física de datos (un flujo digital de bits) por un
canal de comunicación punto a punto o punto a multipunto. Ejemplos de estos
canales son cables de par trenzado, fibra óptica, los canales de comunicación
inalámbrica y medios de almacenamiento. Los datos se representan como una señal
electromagnética, una señal de tensión eléctrica, ondas radioeléctricas,
microondas o infrarrojos.
Formas de transmisión de datos entre dispositivos
electrónicos
Transmisión analógica: estas señales se caracterizan por el
continuo cambio de amplitud de la señal. En ingeniería de control de procesos
la señal oscila entre 4 y 20 mA, y es transmitida en forma puramente analógica.
En una señal analógica el contenido de información es muy restringida; tan solo
el valor de la corriente y la presencia o no de esta puede ser determinada.
Transmisión digital: estas señales no cambian continuamente,
sino que es transmitida en paquetes discretos. No es tampoco inmediatamente
interpretada, sino que debe ser primero decodificada por el receptor. El método
de transmisión también es otro: como pulsos eléctricos que varían entre dos
niveles distintos de voltaje. En lo que respecta a la ingeniería de procesos,
no existe limitación en cuanto al contenido de la señal y cualquier información
adicional.
Dirección IP
Es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y
jerárquica, a una interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un
dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el
protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del modelo
OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC, que es un
identificador de 48 bits para identificar de forma única la tarjeta de red y no
depende del protocolo de conexión utilizado ni de la red. La dirección IP puede
cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado
dentro de la red de asignar las direcciones IP decida asignar otra IP (por ejemplo,
con el protocolo DHCP). A esta forma de asignación de dirección IP se denomina
también dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica).
Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar
permanentemente conectados generalmente tienen una dirección IP fija
(comúnmente, IP fija o IP estática). Esta no cambia con el tiempo. Los
servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores de páginas web
necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de
esta forma se permite su localización en la red.
Las computadoras se conectan entre sí mediante sus
respectivas direcciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es más cómodo
utilizar otra notación más fácil de recordar, como los nombres de dominio; la
traducción entre unos y otros se resuelve mediante los servidores de nombres de
dominio DNS, que a su vez facilita el trabajo en caso de cambio de dirección
IP, ya que basta con actualizar la información en el servidor DNS y el resto de
las personas no se enterarán, ya que seguirán accediendo por el nombre de
dominio.
Protocolos de Internet
DHCP
El protocolo de configuración dinámica de host (DHCP,
<i>Dynamic Host Configuration Protocol</i>) es un estándar IP
diseñado para simplificar la administración de la configuración IP del host. El
estándar DHCP permite el uso de servidores DHCP para administrar la asignación
dinámica a los clientes DHCP de la red, de direcciones IP y otros detalles de
configuración relacionados.
Cada equipo de una red TCP/IP debe tener una dirección IP
única. La dirección IP (junto con su máscara de subred relacionada) identifica
al equipo host y a la subred a la que está conectado. Al mover un equipo a una
subred diferente se debe cambiar la dirección IP. DHCP permite asignar
dinámicamente una dirección IP a un cliente a partir de la base de datos de
direcciones IP del servidor DHCP de la red local.
ICMP
El Protocolo de Mensajes de Control y Error de Internet,
ICMP, es de características similares a UDP, pero con un formato mucho más
simple, y su utilidad no está en el transporte de datos de usuario, sino en
controlar si un paquete no puede alcanzar su destino, si su vida ha expirado,
si el encabezamiento lleva un valor no permitido, si es un paquete de eco o
respuesta, etc. Es decir, se usa para manejar mensajes de error y de control
necesarios para los sistemas de la red, informando con ellos a la fuente original
para que evite o corrija el problema detectado. ICMP proporciona así una
comunicación entre el software IP de una máquina y el mismo software en otra.
El protocolo ICMP solamente informa de incidencias en la
entrega de paquetes o de errores en la red en general, pero no toma decisión
alguna al respecto. Esto es tarea de las capas superiores.
Los mensajes ICMP se transmiten como datagramas IP normales,
con el campo de cabecera "protocolo" con un valor 1, y comienzan con
un campo de 8 bits que define el tipo de mensaje de que se trata. A
continuación viene un campo código, de o bits, que a veces ofrece una
descripción del error concreto que se ha producido y después un campo suma de
control, de 16 bits, que incluye una suma de verificación de errores de
transmisión. Tras estos campos viene el cuerpo del mensaje, determinado por el
contenido del campo "tipo". Contienen además los 8 primeros bytes del
datagrama que ocasionó el error.
Los principales tipos de mensaje ICMP son los siguientes:
Mensajes informativos
Entre estos mensajes hay algunos de suma importancia, como
los mensajes de petición de ECO (tipo 8) y los de respuesta de Eco (tipo 0).
Las peticiones y respuestas de eco se usan en redes para comprobar si existe
una comunicación entre dos host a nivel de capa de red, por lo que nos pueden
servir para identificar fallos en este nivel, ya que verifican si las capas
física (cableado), de enlace de datos (tarjeta de red) y red (configuración IP)
se encuentran en buen estado y configuración.
Mensajes de error
En el caso de obtener un mensaje ICMP de destino
inalcanzable, con campo "tipo" de valor 3, el error concreto que se
ha producido vendrá dado por el valor del campo "código", pudiendo
presentar los siguientes valores que se muestran en la parte derecha.
Este tipo de mensajes se generan cuando el tiempo de vida
del datagrama a llegado a cero mientras se encontraba en tránsito hacia el host
destino (código=0), o porque, habiendo llegado al destino, el tiempo de
reensamblado de los diferentes fragmentos expira antes de que lleguen todos los
necesarios (código=1).
Los mensajes ICMP de tipo= 12 (problemas de parámetros) se
originan por ejemplo cuando existe información inconsistente en alguno de los
campos del datagrama, que hace que sea imposible procesar el mismo
correctamente, cuando se envían datagramas de tamaño incorrecto o cuando falta
algún campo obligatorio.
Por su parte, los mensajes de tipo=5 (mensajes de
redirección) se suelen enviar cuando, existiendo dos o más routers diferentes
en la misma red, el paquete se envía al router equivocado. En este caso, el
router receptor devuelve el datagrama al host origen junto con un mensaje ICMP
de redirección, lo que hará que éste actualice su tabla de enrutamiento y envíe
el paquete al siguiente router.
Servidor: el servidor es aquel o aquellos ordenadores que
van a compartir sus recursos hardwarey softwarecon los demás equipos de la red.
Sus características son potencia de cálculo, importancia de la información que
almacena y conexión con recursos que se desean compartir.
Estación de trabajo: los ordenadores que toman el papel de
estaciones de trabajo aprovechan o tienen a su disposición los recursos que
ofrece la red así como los servicios que proporcionan los Servidores a los
cuales pueden acceder.
Gateways o pasarelas: es un hardware y software que permite
las comunicaciones entre la red local y grandes ordenadores (mainframes). El
gateway adapta los protocolos de comunicación del mainframe (X25, SNA, etc.) a
los de la red, y viceversa.
Bridges o puentes: es un hardware y software que permite que
se conecten dos redes locales entre sí. Un puente interno es el que se instala
en un servidor de la red, y un puente externo es el que se hace sobre una
estación de trabajo de la misma red. Los puentes también pueden ser locales o
remotos. Los puentes locales son los que conectan a redes de un mismo edificio,
usando tanto conexiones internas como externas. Los puentes remotos conectan
redes distintas entre sí, llevando a cabo la conexión a través de redes
públicas, como la red telefónica, RDSI o red de conmutación de paquetes.
Tarjeta de red: también se denominan NIC (Network Interface
Card). Básicamente realiza la función de intermediario entre el ordenador y la
red de comunicación. En ella se encuentran grabados los protocolos de
comunicación de la red. La comunicación con el ordenador se realiza normalmente
a través de las ranuras de expansión que éste dispone, ya sea ISA, PCI o
PCMCIA. Aunque algunos equipos disponen de este adaptador integrado
directamente en la placa base.
El medio: constituido por el cableado y los conectores que
enlazan los componentes de la red. Los medios físicos más utilizados son el
cable de par trenzado, par de cable, cable coaxial y la fibra óptica (cada vez
en más uso esta última).
Concentradores de cableado: una LAN en bus usa solamente
tarjetas de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas,
además de los conectores, sin embargo este método complica el mantenimiento de
la red ya que si falla alguna conexión toda la red deja de funcionar. Para
impedir estos problemas las redes de área local usan concentradores de cableado
para realizar las conexiones de las estaciones, en vez de distribuir las
conexiones el concentrador las centraliza en un único dispositivo manteniendo
indicadores luminosos de su estado e impidiendo que una de ellas pueda hacer
fallar toda la red.
Existen dos tipos de concentradores de cableado:
Concentradores pasivos: actúan como un simple concentrador
cuya función principal consiste en interconectar toda la red.
Concentradores activos: además de su función básica de
concentrador también amplifican y regeneran las señales recibidas antes de ser
enviadas.
Los concentradores de cableado tienen dos tipos de
conexiones: para las estaciones y para unirse a otros concentradores y así
aumentar el tamaño de la red. Los concentradores de cableado se clasifican
dependiendo de la manera en que internamente realizan las conexiones y
distribuyen los mensajes. A esta característica se le llama topología lógica.
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