Introducicion a las redes de los computadores
- 1. INTRODUCICION A LAS REDES DE LOS COMPUTADORES
- 2. ¿ QUÉ ES UNA RED DE COMUNICACIONES ? UNA RED ES UN CONJUNTO DE COMPUTADORAS CONECTADAS A TRAVÉS DE UN MEDIO DE TRANSMISIÓN, CON EL OBJETIVO DE TRANSMITIR Y RECIBIR INFORMACIÓN DE OTRAS COMPUTADORAS DE LA RED. TAMBIÉN SE PUEDE DEFINIR UNA RED COMO UN CONJUNTO DE DISPOSITIVOS (A MENUDO DENOMINADOS NODOS) CONECTADOS POR ENLACES DE UN MEDIO FÍSICO. UN NODO PUEDE SER UNA COMPUTADORA, UNA IMPRESORA O CUALQUIER OTRO DISPOSITIVO CAPAZ DE ENVIAR Y/O RECIBIR DATOS GENERADOS POR OTROS NODOS DE LA RED. LOS ENLACES CONECTADOS CON LOS DISPOSITIVOS SE DENOMINAN A MENUDO CANALES DE COMUNICACIÓN.
- 3. ¿ QUE ES UNA FUENTE ? Este dispositivo genera los datos a transmitir: por ejemplo teléfonos o computadores personales.
- 4. ¿ QUE ES UN TRANSMISOR ? Normalmente los datos generados por la fuente no se transmiten directamente como son generados. Al contrario, el transmisor transforma y codifica la información produciendo señales electromagnéticas susceptibles de ser transmitidas a través de algún sistema de transmisión. El sistema de transmisión: Que puede ser desde una simple línea de transmisión hasta una compleja red que conecte la fuente con el destino.
- 5. ¿ QUE ES UN RECEPTOR ? Que acepta la señal proveniente del sistema de transmisión y la convierte de tal manera que pueda ser manejada por el dispositivo destino. Por ejemplo, un MODEM aceptará la señal análoga de la red o línea de transmisión y la convertirá en una cadena de bits. El destino, que toma los datos del receptor.
- 6. CRITERIOS DE EFECTIVIDAD DE LAS REDES
- 7. NUMERO DE USUARIOS La existencia de un gran número de usuarios concurrentes puede retrasar el tiempo de respuesta en una red no diseñada para coordinar gran volumen de tráfico. El diseño de una red dad se basa en una estimación del número medio de usuarios que estarán en comunicación al mismo tiempo. La forma en que una red responde a la carga es una medida de su rendimiento
- 8. TIPO DE TRANSMISIÓN El medio define la velocidad a la cual se pueden enviar los datos a través de una conexión (la tasa de datos). Las redes actuales están consiguiendo cada vez medios de transmisión más y más rápido.
- 9. EL HARDWARE El tipo de hardware incluido en la red afecta tanto a la velocidad como a la capacidad de transmisión de la misma. Una computadora de alta velocidad con una gran capacidad de almacenamiento da lugar a mejores prestaciones.
- 10. EL SOFTWARE El software utilizado para procesar los datos en el emisor, el receptor y los nodos intermedios afecta también a las prestaciones de la red. Llevar un mensaje de un nodo a otro a través de una red significa una cierta carga de procesamiento para transformar los datos primarios a señales transmisibles, para encaminar estas señales al destino apropiado, para asegurar una entrega libre de errores y para reconvertir las señales en un formato que pueda utilizar el usuario. Un software bien diseñado puede acelerar el proceso y hacer que la transmisión sea más efectiva y más eficiente
- 11. HISTORIA DE LAS COMUNICACIONES DE DATOS
- 12. La historia se puede remontar a 1957 cuando los Estados Unidos crearon la Agency ( ARPA), como organismo afiliado al departamento de defensa para impulsar el desarrollo tecnológico. Posteriormente a la creación del ARPA, Leonard Kleinrock, un investigador del MIT escribía el primer libro sobre tecnologías basadas en la transmisión por un mismo cable de más de una comunicación. En 1965, la ARPA patrocino un programa que trataba de analizar las redes de comunicación usando computadoras. Mediante este programa, la máquina TX-2 en el laboratorio Licoln del MIT y la AN/FSQ-32 del System Development Corporation de Santa Mónica en California, se enlazaron directamente mediante una línea delicada de 1200 bits por segundo. En 1967, La ARPA convoca una reunión en Ann Arbor (Michigan), donde se discuten por primera vez aspectos sobre la futura ARPANET. En 1968 la ARPA no espera más y llama a empresas y universidades para que propusieran diseños, con el objetivo de construir la futura red. La universidad de California gana la propuesta para el diseño del centro de gestión de red y la empresa BBN ( Bolt Beraneck and Newman Inc.) El concurso de adjudicación para el desarrollo de la tecnología de conmutación de paquetes mediante la implementación de la Interfaz Message Processors (IMP) En 1969, es un año clave para las redes de computadoras, ya que se construye la primera red de computadoras de la historia. Denominada ARPANET, estaba compuesta por cuatro nodos situados en UCLA (Universidad de California en los Angeles), SRI (Stanford Research Institute), UCBS (Universidad de California de Santa Bárbara, Los Angeles) y la Universidad de UTA.
- 14. SEÑALES ANALOGICAS Una señal analógica es una forma de onda continua que cambia suavemente en el tiempo. A medida que la onda se mueve de A a B, pasa a través de, e incluye un número infinito de valores en, su camino. Entonces un dato analógico por ejemplo es la voz humana. Cuando alguien habla se crea una onda continúa en el aire. Esta onda puede ser capturada por un micrófono y convertida en una señal analógica. Generalmente las señales se ilustran imprimiéndolas sobre un par de ejes perpendiculares. El eje vertical representa el valor o la potencia de la señal. El eje horizontal representa el paso del tiempo. La figura 2.1 ilustra una señal analógica. La curva que representa una señal analógica es suave y continua, pasando a través de un número infinito de puntos.
- 15. SEÑALES ANALOGICAS SIMPLES La onda seno es la forma fundamental de una señal análoga periódica. Visualizada como la única curva oscilante, su cambio a lo largo del curso de un ciclo es suave y consistente, un flujo continuo, el cual se muestra en la figura No. 2.1. Cada ciclo está formado por un único arco sobre el eje del tiempo seguido por un único arco por debajo de él. Las ondas seno se pueden describir completamente mediante tres características: Amplitud, periodo y frecuencia y fase.
- 16. Unidades de frecuencia La frecuencia se expresa en herzios (HZ), en honor al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz. La industria de la comunicación usa cinco unidades para medir la frecuencia: Herzio, kiloherzio, megahercio,gigaherzio y teraherzio.
- 17. SEÑALES DIGITALES Una señal digital es discreta, es decir, solamente puede tener un número de valores definidos, a menudo tan simples como ceros y unos. La transición entre los valores de una señal digital es instantánea, como una luz que se enciende y se apaga. En la figura No. 1.10 se ilustra una señal digital. Las líneas verticales de la señal digital demuestran que hay un salto repentino entre un valor y otro de la señal. Las regiones planas y altas indican que estos valores son fijos. Una gran diferencia que existe entre la señal análoga y digital, es que la señal análoga cambia continuamente con respecto al tiempo, mientras que la señal digital cambia instantáneamente.
- 18. ESPECTRO DE FRECUENCIA Y ANCHO DE BANDA
- 19. . El ancho de banda de un sistema de comunicaciones es la banda de paso mínima (rango de frecuencias) requerida para propagar la información de la fuente a través del sistema. El ancho de banda de un sistema de comunicaciones debe ser lo suficientemente grande (ancho) para pasar todas las frecuencias significativas de la información, es decir el ancho de banda absoluto de una señal es como la anchura del espectro de frecuencia.
- 21. Medios guiados Los medios guiados son aquellos que proporcionan un conductor de un dispositivo al otro e incluyen cables de pares trenzados, cables coaxiales y cables de fibra óptica. Una señal viajando por cualquiera de estos medios es dirigida y contenida por los límites físicos del medio. El par trenzado y el cable coaxial usan conductores metálicos (de cobre) que aceptan y transportan señales de corriente eléctrica. La fibra óptica es un cable de cristal o plástico que acepta y transporta señales en forma de luz.
- 22. CABLE UTP El cable UTP (Unshielded Twisted Pair) es el tipo más frecuente de medio de comunicación que se usa actualmente. Aunque es el más familiar por su uso en los sistemas telefónicos, su rango de frecuencia es adecuado para transmitir tanto datos como voz, el cual va de 100Hz a 5MHz. Un par trenzado está conformado habitualmente por dos conductores de cobre, cada uno con un aislamiento de plástico de color. El aislamiento de plástico tiene un color asignado a cada banda para su identificación véase la figura No. 2.10. Los colores se usan tanto para identificar los hilos específicos de un cable como para indicar qué cables pertenecen a un par y cómo se relacionan con los otros pares de un manojo de cables.
- 23. CABLE STP El cable STP tiene una funda de metal o un recubrimiento de malla entrelazada que rodea cada par de conductores aislados. Véase la figura 2.11. la carcasa de metal evita que penetre ruido electromagnético. También elimina un fenómeno denominado interferencia, que es un efecto indeseado de un circuito (o canal) sobre otro circuito (o canal). Se produce cuando una línea (que actúa como antena receptora) capta algunas de las señales que viajan por otra línea (que actúa como antena emisora)Este efecto se experimenta durante las conversaciones telefónicas cuando se oyen conversaciones de fondo. Blindando cada par de cable de par trenzado se pueden eliminar la mayor parte de las interferencias.
- 24. CABLE COAXIAL El cable coaxial (o coax) transporta señales con rangos de frecuencias más altos que los cables de pares trenzados que van de 100KHz a 500MHz, en parte debido a que ambos medios están construidos de forma bastante distinta.
- 25. NATURALEZA DE LUZ La luz es una forma de energía electromagnética que alcanza su máxima velocidad en el vacío: 300.000 kilómetros/segundo (aproximadamente, 186.000 millas/segundo). La velocidad de la luz depende del medio por el que se propaga (cuando más alta es la densidad, más baja es la velocidad).
- 26. CONECTORES CABLE OPTICA Los conectores para el cable de fibra óptica deben ser tan precisos como el cable en sí mismo. Con medios metálicos, las conexiones no necesitan ser tan exactas siempre que ambos conductores estén en contacto físico. Por otro lado, con la fibra óptica cualquier des alineamiento o bien con otro segmento del núcleo o bien con un fotodiodo da como resultado que la señal se refleje hacia el emisor y cualquier diferencia en el tamaño de los dos canales conectados da como resultado un cambio en el ángulo de la señal. Además las conexiones deben completarse aunque las fibras conectadas no estén completamente unidas. Un intervalo entre ambos núcleos da como resultado una señal disipada; una conexión fuertemente presionada puede comprimir ambos núcleos y alterar el ángulo de reflexión.
- 28. SEMIDUPLEX En el modo semiduplex, cada estación puede tanto enviar como recibir, pero no al mismo tiempo. Cuando un dispositivo está enviando, el otro sólo puede recibir, y viceversa
- 29. FULL DUPLEX En el modo full-dúplex (también llamado dúplex), ambas estaciones pueden enviar y recibir simultáneamente.
- 30. SINCRONIZACIÒN Sincronizar significa coincidir o estar de acuerdo al mismo tiempo. En la comunicación de datos, hay cuatro tipos de sincronización que debe lograrse: sincronización de un bit o reloj sincronización de módem o portadora, sincronización de carácter y sincronización de mensaje.