1) ALCANCE DE LAS REDES
Cuando se implementa correctamente una WAN, no se puede distinguir de
una red de área local, y funciona como una LAN. El alcance de una red no hace
referencia sólo al número de equipos en la red; también hace referencia a la
distancia existente entre los equipos. El alcance de una red está determinado
por el tamaño de la organización o la distancia entre los usuarios
en la red.
El alcance determina el diseño de la red y los componentes
físicos utilizados en su construcción. Existen dos tipos generales de
alcance de una red:
• Redes de área local
• Redes de área extensa
Red de área local
Una red de área local (LAN) conecta equipos ubicados cerca unos de
otros. Por ejemplo, dos equipos conectados en una oficina o dos edificios
conectados mediante un cable de alta velocidad pueden considerarse una LAN. Una
red corporativa que incluya varios edificios adyacentes también puede
considerarse una LAN.
Red de área extensa
Una red de área extensa (WAN) conecta varios equipos que se encuentran a
gran distancia entre sí. Por ejemplo, dos o más equipos conectados en lugares
opuestos del mundo pueden formar una WAN. Una WAN puede estar formada por
varias LANs interconectadas. Por ejemplo, Internet es, de hecho, una WAN.
2) COMPONENTES BÁSICOS DE CONECTIVIDAD
Los componentes básicos de conectividad de una red incluyen los cables,
los adaptadores de red y los dispositivos inalámbricos que conectan los equipos
al resto de la red. Estos componentes permiten enviar datos a cada equipo de la red,
permitiendo que los equipos se comuniquen entre sí. Algunos de los componentes
de conectividad más comunes de una red son:
• Adaptadores de red.
• Cables de red.
• Dispositivos de comunicación inalámbricos.
·
Adaptadores de Red.
Importante
Los adaptadores de red constituyen la interfaz física entre el equipo y el cable de red. Los adaptadores de red, son
también denominados tarjetas de red o NICs (Network Interface
Card), se instalan en una ranura de expansión de cada estación de trabajo y servidor de la red. Una vez instalado el
adaptador de red, el cable de red se conecta al puerto del adaptador para
conectar físicamente el equipo a la red.
Los datos que pasan a través del cable hasta el adaptador de red se
formatean en paquetes. Un paquete es un grupo lógico de información que incluye una cabecera, la cual
contiene la información de la ubicación y los datos del usuario.
La cabecera contiene campos de dirección que incluyen información sobre
el origen de los datos y su destino. El adaptador de red lee la dirección de
destino para determinar si el paquete debe entregarse en ese equipo.
Si es así, el adaptador de red pasa el paquete al sistema operativo para
su procesamiento. En caso contrario, el adaptador de red rechaza el paquete.
Cada adaptador de red tiene una dirección exclusiva incorporada en los
chips de la tarjeta. Esta dirección se denomina dirección física o dirección de
control de acceso al medio (media access control,
MAC).
El adaptador de red realiza las siguientes funciones:
1.
2. • Recibe datos desde
el sistema operativo del equipo y los convierte en
señales eléctricas que se transmiten por el cable
3. • Recibe señales
eléctricas del cable y las traduce en datos que el sistema operativo del equipo
puede entender
4. • Determina si los
datos recibidos del cable son para el equipo
5. • Controla el flujo
de datos entre el equipo y el sistema de cable
cables de red
·
Cable de par trenzado
El cable de par trenzado (10baseT) está formado por dos hebras aisladas
de hilo de cobre trenzado entre sí. Existen dos
tipos de cables de par trenzado: par trenzado sin apantallar (unshielded
twisted pair, UTP) y par trenzado apantallado (shielded
twisted pair, STP). Éstos son los cables que más se utilizan en
redes y pueden transportar señales en distancias de 100 metros.
·
El cable UTP es el tipo de cable de par trenzado más popular y también
es el cable en una LAN más popular.
·
El cable STP utiliza un tejido de funda de cobre trenzado que es más
protector y de mejor calidad que la funda utilizada por UTP. STP
también utiliza un envoltorio plateado alrededor de cada par de cables. Con
ello, STP dispone de una excelente protección que protege a los datos
transmitidos de interferencias exteriores, permitiendo que STP soporte índices
de transmisión más altos a través de mayores distancias que UTP.
El cableado de par trenzado utiliza conectores Registered Jack 45
(RJ-45) para conectarse a un equipo. Son similares a los conectores Registered
Jack 11 (RJ-11).
·
Cable Coaxial
El cable coaxial está formado por un núcleo de
hilo de cobre rodeado de un aislamiento, una capa de metal trenzado, y una
cubierta exterior. El núcleo de un cable coaxial transporta las señales
eléctricas que forman los datos. Este hilo del núcleo puede ser sólido o
hebrado. Existen dos tipos de cable coaxial: cable coaxial ThinNet (10Base2) y
cable coaxial ThickNet (10Base5). El cableado coaxial es una buena elección
cuando se transmiten datos a través de largas distancias y para ofrecer un
soporte fiable a mayores velocidades de transferencia cuando se utiliza
equipamiento menos sofisticado.
El cable coaxial debe tener terminaciones en cada extremo.
·
El cable coaxial ThinNet puede transportar una señal en una distancia
aproximada de 185 metros.
·
El cable coaxial ThickNet puede transportar una señal en una distancia
de 500 metros. Ambos cables, ThinNet y ThickNet, utilizan un componente de
conexión (conector BNC) para realizar las conexiones entre el cable y los equipos.
·
Cable de fibra óptica
El cable de fibra óptica utiliza fibras ópticas para
transportar señales de datos digitales en forma de pulsos modulados de luz.
Como el cable de fibra óptica no transporta impulsos eléctricos, la señal no
puede ser intervenida y sus datos no pueden ser robados. El cable de fibra
óptica es adecuado para transmisiones de datos de gran velocidad y capacidad ya
que la señal se transmite muy rápidamente y con muy poca interferencia. Un
inconveniente del cable de fibra óptica es que se rompe fácilmente si la
instalación no se hace cuidadosamente. Es más difícil de cortar que otros
cables y requiere un equipo especial para cortarlo.
Selección de cables La siguiente tabla ofrece una lista de las
consideraciones a tener en cuenta para el uso de las tres categorías de cables
de red.
3) TOPOLOGÍAS DE RED:
Una topología de red es la estructura de equipos, cables y demás
componentes en una red. Es un mapa de la red física. El tipo de topología utilizada afecta al tipo y
capacidades del hardware de red, su administración y las posibilidades de expansión
futura.
La topología es tanto física como lógica:
1.
2. • La topología física
describe cómo están conectados los componentes físicos de una red.
3. • La topología lógica
describe el modo en que los datos de la red fluyen a través de componentes
físicos.
Existen cinco topologías básicas:
1.
2. • Bus. Los
equipos están conectados a un cable común compartido.
3. • Estrella. Los
equipos están conectados a segmentos de cable que se extienden desde una
ubicación central, o concentrador.
4. • Anillo.
Los equipos están conectados a un cable que forma un bucle alrededor de una
ubicación central.
5. • Malla. Los
equipos de la red están conectados entre sí mediante un cable.
6. • Híbrida. Dos
o más topologías utilizadas juntas.
·
TOPOLOGÍA DE BUS:
En una topología de bus, todos los equipos de una red están unidos a un
cable continuo, o segmento, que los conecta en línea recta. En esta topología
en línea recta, el paquete se transmite a todos los adaptadores de red en ese
segmento. Importante Los dos extremos del cable deben tener
terminaciones. Todos los adaptadores de red reciben el paquete de datos.
Debido a la forma de transmisión de las señales eléctricas a través de
este cable, sus extremos deben estar terminados por dispositivos de hardware
denominados terminadores, que actúan como límites de la señal y definen el
segmento.
Si se produce una rotura en cualquier parte del cable o si un extremo no
está terminado, la señal balanceará hacia adelante y hacia atrás a través de la
red y la comunicación se detendrá.
El número de equipos presentes en un bus también afecta al rendimiento
de la red. Cuantos más equipos haya en el bus, mayor será el número de equipos
esperando para insertar datos en el bus, y en consecuencia, la red irá más
lenta.
Además, debido al modo en que los equipos se comunican en una topología
de bus, puede producirse mucho ruido. Ruido es el tráfico generado en la red
cuando los equipos intentan comunicarse entre sí simultáneamente. Un incremento
del número de equipos produce un aumento del ruido y la correspondiente
reducción de la eficacia de la red.
·
TOPOLOGÍA EN ESTRELLA:
En una topología en estrella, los segmentos de cable de cada equipo en
la red están conectados a un componente centralizado, o concentrador.
Un concentrador es un dispositivo que conecta varios equipos juntos. En una
topología en estrella, las señales se transmiten desde el equipo, a través del
concentrador, a todos los equipos de la red. A mayor escala, múltiples LANs pueden estar
conectadas entre sí en una topología en estrella.
Una ventaja de la topología en estrella es que si uno de sus equipos
falla, únicamente este equipo es incapaz de enviar o recibir datos. El resto de
la red funciona normalmente.
El inconveniente de utilizar esta topología es que debido a que cada
equipo está conectado a un concentrador, si éste falla, fallará toda la red.
Además, en una topología en estrella, el ruido se crea en la red.
·
TOPOLOGÍA EN ANILLO:
En una topología en anillo, los equipos están conectados con un cable de
forma circular. A diferencia de la topología de bus, no hay extremos con
terminaciones. Las señales viajan alrededor del bucle en una dirección y pasan
a través de cada equipo, que actúa como repetidor para amplificar la señal y
enviarla al siguiente equipo.
A mayor escala, en una topología en anillo múltiples LANs pueden
conectarse entre sí utilizando el cable coaxial ThickNet o el cable de fibra
óptica.
La ventaja de una topología en anillo es que cada equipo actúa como repetidor,
regenerando la señal y enviándola al siguiente equipo, conservando la potencia de la señal.
Paso de testigo
El método de transmisión de datos alrededor
del anillo se denomina paso de testigo (token passing). Un testigo es
una serie especial de bits que contiene información de control. La posesión del
testigo permite a un dispositivo de red transmitir datos a la red.
Cada red tiene un único testigo.
El equipo emisor retira el testigo del anillo y envía los datos
solicitados alrededor del anillo. Cada equipo pasa los datos hasta que el
paquete llega el equipo cuya dirección coincide con la de los datos. El equipo
receptor envía un mensaje al equipo emisor indicando que se han recibido los
datos. Tras la verificación, el equipo emisor crea un nuevo testigo y lo libera
a la red.
La ventaja de una topología en anillo es que puede gestionar mejor
entornos con mucho tráfico que las redes con bus.
Además, hay mucho menos impacto del ruido en las topologías en anillo.
El inconveniente de una topología en anillo es que los equipos sólo
pueden enviar los datos de uno en uno en un único Token Ring.
Además, las topologías en anillo son normalmente más caras que las tecnologías
de bus.
·
TOPOLOGÍA DE MALLA:
En una topología de malla, cada equipo está conectado a cada uno del
resto de equipos por un cable distinto. Esta configuración proporciona rutas
redundantes a través de la red de forma que si un cable falla, otro transporta
el tráfico y la red sigue funcionando.
A mayor escala, múltiples LANs pueden estar en estrella conectadas entre
sí en una topología de malla utilizando red telefónica conmutada, un cable
coaxial ThickNet o el cable de fibra óptica.
Una de las ventajas de las topologías de malla es su capacidad de
respaldo al proporcionar múltiples rutas a través de la red. Debido a que las
rutas redundantes requieren más cable del que se necesita en otras topologías,
una topología de malla puede resultar cara.
·
TOPOLOGÍAS HÍBRIDAS:
veces, se diseñan las redes utilizando un solo tipo de topología. Por
ejemplo, es posible que desee combinar una topología en estrella con una
topología de bus para beneficiarse de las ventajas de ambas.
Importante: En una topología híbrida, si un solo equipo falla, no afecta al
resto de la red.
Normalmente, se utilizan dos tipos de topologías híbridas: topología en
estrella-bus y topología en estrella-anillo.
En estrella-bus: En una topología en estrella-bus, varias
redes de topología en estrella están conectadas a una conexión en bus. Cuando
una configuración en estrella está llena, podemos añadir una segunda en
estrella y utilizar una conexión en bus para conectar las dos topologías en
estrella.
En una topología en estrella-bus, si un equipo falla, no afectará al
resto de la red. Sin embargo, si falla el componente central, o concentrador,
que une todos los equipos en estrella, todos los equipos adjuntos al componente
fallarán y serán incapaces de comunicarse.
En estrella-anillo: En la topología en estrella-anillo, los
equipos están conectados a un componente central al igual que en una red en
estrella. Sin embargo, estos componentes están enlazados para formar una red en
anillo.
Al igual que la topología en estrella-bus, si un equipo falla, no afecta
al resto de la red. Utilizando el paso de testigo, cada equipo de la topología
en estrella-anillo tiene las mismas oportunidades de comunicación. Esto permite
un mayor tráfico de red entre segmentos que en una topología en estrella-bus.
Utilizamos diferentes tecnologías de redes para la comunicación entre
equipos de LANs y WANs. Podemos utilizar una combinación de tecnologías para
obtener la mejor relación costo-beneficio y la máxima eficacia del
diseño de nuestra red.
Hay muchas tecnologías de redes disponibles, entre las que se
encuentran:
• Ethernet.
• Token ring.
• Modo de transferencia asíncrona (asynchronous transfer mode, ATM).
• Interfaz de datos distribuidos por fibra (Fiber Distributed Data
Interface, FDDI).
• Frame relay.
Una de las principales diferencias entre estas tecnologías es el conjunto
de reglas utilizada por cada una para insertar datos en el cable de red y para
extraer datos del mismo. Este conjunto de reglas se denomina método de
acceso. Cuando los datos circulan por la red, los distintos métodos de acceso regulan el flujo del
tráfico de red.
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Ethernet
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