Conceptos Basicos
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El documento describe la evolución de la tecnología a través de los siglos y el desarrollo rápido de las computadoras. También explica que las redes permiten compartir y manipular información desde grandes distancias. Luego define una red como un conjunto de computadoras conectadas que permiten transmitir, recibir y compartir información.
Conceptos Basicos
- 1. CONCEPTOS BASICAS La tecnología ha tenido grandes avances en estos últimos 3 siglos, iniciando en el siglo XVIII con los sistemas mecánicos propios de la Revolución Industrial, después en el siglo XIX surgen las maquinas de vapor y en el siglo XX se han generado los medios para la manipulación de la información desde teléfono, radio, televisión hasta la computadora y el satélite. El desarrollo que han tenido las computadoras ha sido rápido, en pocos años pasaron de ser equipos que ocupaban todo el espacio de un edificio con componentes grandes a computadoras pequeñas algunas móviles con circuitos muy pequeños. La necesidad de comunicarnos a grandes distancias ha dado origen a las redes, hoy en día la información puede ser manipulada desde grandes distancias utilizando las redes. DEFINICION ¿Qué es una RED?: En el campo de la computación se puede decir que una RED, es un conjunto de computadoras enlazadas entre sí y/o con otros equipos, cuya configuración permite que ésta sea un medio para transmitir, recibir compartir y manejar información. CONCEPTOS BASICOS Una RED tiene como objetivo principal, compartir recursos físicos (equipos y sus periféricos) y recursos lógicos (archivos de datos y programas), actualizándolos, organizándolos y explotándolos. La RED es la repuesta correcta a la necesidad de compartir entre los usuarios a los recursos más costosos de equipo y a la información centralizada y/o dispersa de un organismo, obteniendo con esto la tan necesaria organización y economía en la informática.
- 2. Normalmente las microcomputadoras necesitan distintos recursos (periféricos) como son: impresoras, graficadores, discos duros, unidades de respaldo en cinta magnética, programas de aplicación, paquetería, etc., los cuales se tienen que adquirir a costos adicionales. En una RED estos recursos en una sola microcomputadora, se van a compartir con las demás, mediante un canal de comunicación que por lo general, es un cable dedicado a las comunicaciones. Las micros se conectan a este canal por medio de una interface, que es una tarjeta electrónica la cual se coloca en una de las ranuras de expansión de cada micro. La microcomputadora que cuenta con los recursos periféricos recibe el nombre de servidor (SERVER) de la RED, que auxiliado por el sistema operativo de la RED viene a ser virtualmente el "cerebro", dedicado a administrar los recursos y las comunicaciones entre las demás micros, mismas que trabajando así, reciben el nombre de ESTACIONES DE TRABAJO. COMPONENTES DE UNA RED LOCAL Los componentes principales de una RED son: Servidor El Servidor, que puede ser de dos tipos: DEDICADO o NO DEDICADO DEDICADO: exclusivamente administra los recursos de la RED NO DEDICADO: además de administrar los recursos de la RED, funciona como Estación de Trabajo Las características y configuración de la computadora que sea posible definir como SERVER, están en función de los requerimientos particulares del caso, generalmente se trata de un equipo robusto tanto en hardware como en software. Estaciones de Trabajo Están representadas por cada una de las microcomputadoras conectadas en RED. En la RED, tanto el Server como las Estaciones de Trabajo, pueden ser PC’s XT o AT’s, equipos 386, 486 o Pentium, los modelos PS/2 de IBM, sus Value Point, e inclusive microcomputadoras no compatibles como es el caso de Macintosh. En la actualidad se fabrica hardware exprofeso para REDES LOCALES como es el caso de los Servidores y Estaciones de Trabajo de fábrica, con ventajas que posteriormente analizaremos. En el mercado nacional podemos encontrar que la mayoría de los fabricantes de productos de marca como IBM, HP, COMPAQ, DIGITAL, ACER, etc., ofrecen productos de estas características.
- 3. Interface de RED. Es un dispositivo que permite la interconexión de los nodos de la RED. Debe instalarse en cada equipo que conformará la RED. Generalmente es una tarjeta que va instalada dentro de cada computadora que se conectará a una RED, de ahí que se le denomine inadecuadamente Tarjeta de RED. En la actualidad las interfaces de RED también se pueden conectar mediante un puerto (Paralelo, Serial, PCMCIA, etc.) del nodo de la RED. Según su especificación y normas, cada interface de RED determina los protocolos de comunicación y la forma de interconexión (TOPOLOGIA) de cada RED. Existen tres estándares de interfaces de RED que dominan el mercado a nivel internacional, sin embargo el desarrollo de la tecnología ha desencadenado nuevos estándares. ARCNET: Tiene una relación costo-beneficio favorable, con un sistema de cableado sencillo de amplio rango. ETHERNET: La de uso más generalizado por su alto rendimiento y facilidad de interconexión de equipos heterogéneos. TOKEN-RING: Muy costosa, pero cuenta con el respaldo técnico y promocional de IBM, esta tarjeta puede conectar toda la línea de equipos IBM, desde una PC hasta un 309X ó 93XX en una sola RED de este tipo. Es importante recalcar que empresas mexicanas, como es el caso de Digital Data y Micrón, producen con tecnología propia, tarjetas bajo estos tres estándares. Canal de Comunicación Es el medio físico por el cual se comunican los nodos de una RED. Por lo general es un cable dedicado a las comunicaciones, mismo que puede ser: a. De tipo telefónico b. De par roscado (Twisted Pair) c. Coaxial a. Broadband Lento, varios canales b. BasebandRápido, un canal d. Fibra óptica: más rápido y de varios canales Este canal de comunicación determina la velocidad máxima de transferencia de información que va desde los 2.5 Mbps hasta 1000 Mbps, dependiendo del tipo de cable que se utilice, sin embargo se están desarrollando nuevas tecnologías para incrementar estas velocidades. También existen tecnologías para que el medio de comunicación sea inalámbrico, a partir de 1990 se comercializan interfaces de RED inalámbricas, con tecnologías de radio frecuencia, microondas, rayo láser, etc.
- 4. Repetidores Son dispositivos que permiten incrementar las distancias del medio de comunicación, reforzando su señal sin importar la topología; pueden ser tarjetas internas o cajas externas, éstos se dividen en activos y pasivos. Sistemas de Cableado Cuya forma de conexión entre los equipos (TOPOLOGIA), está en función de la interface de red que se haya seleccionado. Cajas y elementos de Conexión Son los elementos adicionales de conectarización, los cuales dependen del tipo de sistemas de cableado que se utilice. Software de Aplicación Son las aplicaciones disponibles en la RED, para los usuarios. Las más importantes son: Suites de Productividad Personal. ( Procesadores de Texto, Hojas de Cálculo, Manejadores de Archivos, Presentaciones, etc.) Manejadores de Bases de Datos. Correo Electrónico. TERMINOLOGIA A efecto de estar familiarizados con los términos básicos que pueden resultar "no muy conocidos" para algunos de los participantes, se hacen las siguientes acotaciones. En el medio, las REDES LOCALES también son llamadas LAN’s (de Local Area Network), término que se menciona más por la asociación de ideas, que por el protocolo formal de una traducción del inglés. De los vocablos RED y LOCAL, diremos que el primero se asocia a la conexión entre equipos de cómputo y el segundo a la cercanía física entre éstos, que va desde algunos metros hasta unos cuantos kilómetros, en ocasiones de hasta 10 Km, distancia que ya más bien es un parámetro de enlace remoto. Se habló al principio de las microcomputadoras compatibles, llamadas así por pretender ser "clones" de las producidas inicialmente por la compañía IBM. Los distintos fabricantes de las primeras, comercializaron sus equipos con la "etiqueta" de PC’s/IBM, término que es muy familiar en el mundo de la computación. También se mencionaron los términos HARDWARE y SOFTWARE cuyos significados son ya muy conocidos, no obstante, es saludable recordar que HARDWARE implica
- 5. todo aquello que sea electrónica física (como la propia CPU; con sus circuitos integrados, conductores, drives, discos, periféricos, cableado, etc.), y que SOFTWARE implica todo aquello que sean programas (como sistemas operativos, aplicaciones, paquetería etc.). Otro término importante que ya se ha mencionado, y que es necesario conocer bien, es la palabra TOPOLOGIA. Entre los matemáticos que estudiaron esta disciplina, está A. Listing quien le dio el nombre y la definió como la parte de las Matemáticas que estudia la disposición de agrupaciones de elementos. Por lo tanto, en el ambiente de las REDES, y en congruencia con la definición anterior, de aquí en adelante se entenderá simplemente que: TOPOLOGIA, es la forma en la cual están conectados el grupo de elementos que conforman una RED. Otro concepto inherente a las REDES es el término NODO, el cual, desde el punto de vista matemático es el punto de unión o enlace de al menos dos ramas de una topología, pero desde el punto de vista de las REDES, es cualquier dispositivo que se encuentre conectado a la RED, por ejemplo: Servidores, Estaciones de Trabajo, Impresoras, Ruteadores, etc. OBJETIVOS DE LAS REDES DE COMPUTADORAS Compartir Recursos Este objetivo se refiere a hacer que todos los programas, datos y equipos estén disponibles para cualquiera de la red que así lo solicite, sin importar la ubicación física así como del recurso o el usuario. Alta Fiabilidad Se pueden tener varias alternativas de suministro de la información, es decir, tener copias de la información en varias computadoras previniendo que si alguna falla se puede seguir utilizando esa información. Ahorro Económico Además de compartir la información las computadoras pueden compartir las funciones o actividades, por lo que resulta mas rápido que utilizar un solo equipo grande (mainframe) para todas las actividades la cual es mas costosa y lenta en ocasiones que utilizando a toda la red, además tiene una ventaja con el rendimiento de las computadoras ya que cuando una computadora grande se satura de información es necesario cambiarla por otra y en la red solo se necesita almacenarla en un equipo que funcionara solo como almacén de información. Medio de Comunicación
- 6. La conexión entre computadoras separadas hasta por kilómetros de distancia y el poder manipular su información entre ellas es uno de los objetivos y de las ventajas de la red. TIPOS DE RED Dentro de las redes de computadoras encontramos 3 tipos diferentes las cuales tienen las mismas funciones generales pero se diferencian por las distancias que abarcan cada uno de ellos. Redes LAN (Local Area Network – Red de Area Local.) Va de los 10m a menos de 10Km de distancias, por lo general estan ubicados los nodos de la red en la misma habitación o en el mismo piso de un edificio. Redes MAN (Metropolitan Area Network – Red de Area Metropolitana) Va de los 10Km a menos de 1000Km esto puede representar desde una ciudad hasta un pais entero y esta formada por la conexión de varias redes LAN. Redes WAN (Wide Area Network – Red de Area Extendida) Abarca de los 1000km hasta los 10000km lo cual puede representarse con un continente o el planeta entero esta formado por varias redes MAN y el ejemplo mas comun y mas conocido es Internet ESTRUCTURA DE LAS REDES En toda red existen computadoras dedicadas a correr programas de usuarios (aplicaciones) las cuales se denominan host o sistemas terminales, estos estan conectados entre si mediante una subred de comunicación o subred. El diseño de la red se puede simplifica separando los aspectos de comunicación de la red (subred), de los aspectos de la aplicación (host). La subred se divide en dos componentes: Líneas de Transmisión: En las que encontramos los circuitos y canales a través de los cuales viaja la información en la red. Elementos de Comunicación: Los cuales se encargan directamente de la conexión entre las redes. Las subredes se aplican para las redes de tipo MAN ya que en una red LAN solo hay un host.
- 7. Existen dos tipos de diseño para las subred de comunicación: 1. canales punto a punto 2. canales de difusión Sistemas o Canales Punto a Punto En este caso los Host contiene varios cables o líneas telefónicas conectados entre si, en las que se puede comparten la información a través de estos cables, en el caso que 2 host se quieran comunicar y no tengan información en comun utilizan de manera indirecta otros host que se denominan intermedios, en estos casos la información se almacena en los host intermedios hasta que el medio de comunicación este libre para enviar la información. Para este tipo de diseño es necesario tomar en cuenta la topología de la red que puede ser: Estrella, Anillo, Arbol. Por lo general se utiliza en redes WAN. Sistemas o Canales de Difusión Este tipo de sistemas se utiliza en las redes LAN y en algunas redes WAN, contienen un solo canal de comunicación que conecta a toda la red, la información que se envia a una maquina le llega a todas las demas pero solo es leida por la computadora destino, este tipo de sistema permite enviar un solo mensaje a todas las computadoras de la red sin necesidad de repetir el mensaje. Las topologías adecuadas para este sistemas son: Bus, Satelite, Anillo. Los sistemas de difusión se dividen en asignaciones estaticas y dinamicas para su transmisión. Asignaciones estaticas: Es cuando se asigna un intervalo de tiempo a cada maquina de la red para utilizar el medio de comunicación, esto tiene como ventaja que la información de 2 equipos no puede chocar pero si un equipo no tiene información que enviar el tiempo se desperdicia lo que es un desventaja. Asignaciones dinamicas: Son asignaciones por demanda, es decir, el host asigna a cada equipo su tiempo de uso del medio dependiendo de la prioridad que tenga el equipo para enviar esa información.