Redes Informáticas

Temas: Concepto de Red de computadoras, Propósito de la Red, Clasificación según su cobertura geográfica. Topologías.

Docente: Lic. Mariela R. Saez

¿Qué es una Red Informática? Una red , 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.

Objetivos de una Red •Comunicación entre sus nodos •Compartir recursos (hardware, programas, datos, etc.) •Confiabilidad (permitir continuar con la prestación de Servicios, aún si hay fallas de hardware) •Economía (varias computadoras pequeñas vs. una grande con la misma capacidad) •Escalabilidad

Aplicaciones de las redes de computadoras      

Procesamiento interactivo remoto. Transferencia de archivos. Correo electrónico Bases de datos distribuidas. Procesamiento distribuido. Buscadores de información. (Browsers)

•Grupos de discusión. •Comunicaciones. •Multimedia. •Comercio electrónico. •Banca electrónica. •Educación a distancia. •Cajeros automáticos. •Puntos de venta.

Componentes de la Red •Las PC. •Tarjetas de Red. •El medio de Conexión. •Sistema Operativo de Red.

Modelos de Redes 

Modelo Cliente – Servidor

Clientes: Los equipos cliente solicitan servicios o datos en la red a equipos denominados servidores. Servidores: Los servidores son computadoras optimizadas y configuradas para ejecutar un conjunto limitado de aplicaciones específicas, que proporcionan servicios a un grupo de computadoras, usuarios y/o dispositivos. Transacción: Los clientes emiten solicitudes a través de la red, al servidor, quien se encarga entregar respuestas a los clientes.

La ventaja consiste en el abaratamiento de su costo, aunque pierde velocidad y seguridad.

Modelos de Redes 

Modelo Par a par Todos los equipos pueden tomar tanto el rol de cliente como el de servidor y por ende emitir solicitudes así como dar respuestas.

La ventaja de este tipo de conexión se encuentra en la alta velocidad de transmisión y la seguridad que presenta al no existir conexión con otros usuarios.

Clasificación según su cobertura Geográfica WAN

Provincia

(Red de Área Amplia)

MAN (Red de Área Metropolitana)

LAN (Red de Área Local)

Una ciudad

Casa, Campus

PAN Escritorio (Red de Área Personal)

Redes de área local (PAN) Se trata de una red usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

Redes de área local (LANs) Se trata de una red que cubre un área geográficamente limitada como una empresa, una universidad, un colegio, etc... No habrá por lo general dos ordenadores que disten entre sí más de un kilómetro.

Redes de área metropolitana (MANs)

Redes de área amplia (WANs)

Internet 

Consiste en una interconexión mundial de las redes gubernamentales, académicas, públicas, y privadas.

Red de área de Almacenamiento (SAN) 

Red de área de almacenamiento, SAN (Storage Area Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices de discos y librerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios.

Modos de transmisión 

Enlaces de Difusión (broadcast) es el envío de la información en una red a todos los nodos en una red que es denominado difusión amplia .

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Enlaces de Multidifusión (Multicast): es el envío de la información en una red a múltiples destinos simultáneamente.

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Enlaces de Unidifusión (Unicast). es el envío de la información de un punto a otro en una red.

Topologías de Red La topología de una red define la forma de conexión de la red, depende de algunos aspectos como la distancia entre las computadoras y el medio de comunicación entre ellas ya que este determina, la velocidad del sistema.

– La topología física: disposición real de los cables. Describe el esquema para el cableado de los dispositivos físicos. – La topología lógica: la forma en que las computadoras acceden a los medios. permite ver cómo circula la información a través de una red.

Colisión 

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A medida que aumenta el número de nodos que pueden transmitir en un segmento de red, aumentan las posibilidades de que dos de ellos transmitan a la vez. Esta transmisión simultánea ocasiona una interferencia entre las señales de ambos nodos.

Topología de Malla

En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta.

Topología de Malla Ventajas de Topologia de Malla  Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.  El uso de los enlaces dedicados garantiza que cada conexión sólo transporta la carga de datos propia de los dispositivos conectados.  Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.  Es Robusta. Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.  Otra ventaja es la privacidad o la seguridad. Desventajas de Topología de Malla  Esta red es costosa.  Su mantenimiento puede ser complicado.

Topologías de Estrella

•Cada dispositivo solamente tiene un enlace punto a punto dedicado con el controlador central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de este. •Los dispositivos no están directamente enlazados entre sí. •La ventaja principal: es más barata que una topología en malla. •La desventaja principal: si el nodo central falla, toda la red se desconecta.

Topología de Estrella Ventajas de Estrella  Si una PC se desconecta o se rompe el cable sólo queda fuera de la red esa PC.  Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.  Permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente.  El mantenimiento resulta mas económico y fácil Desventajas de Estrella  Si el nodo central falla, toda la red se desconecta.

Topología de Árbol Es una variante de la de estrella. Los nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red. No todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central, la mayoría se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central.

Topología de Árbol

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El controlador central del árbol es un concentrador activo, es decir, un dispositivo que regenera los patrones de bits recibidos antes de retransmitidos.



De esta forma amplifica su potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal. Los concentradores secundarios pueden ser activos o pasivos. Un concentrador pasivo proporciona solamente una conexión física entre los dispositivos conectados.

Topología de Árbol Ventajas de Topologia de Arbol  Permite conectar más dispositivos.  Permite priorizar las comunicaciones de distintas computadoras.  Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.  Cableado punto a punto para segmentos individuales. Desventajas de Topologia de Arbol  Se requiere más cable.  Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.  Es más difícil su configuración.

Topología de Bus

La topología de bus transmite por difusión. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red. Necesita terminadores en los extremos y derivadores "T“ o receptores entre las estaciones, los cuales se utilizan para poder seguir expandiendo la red cuando se requiera, con una resistencia interna para mantener la impedancia.

Topología de Bus Ventajas de Bus  Facilidad de implementación y crecimiento.  Simplicidad en la arquitectura.

Desventajas de Bus  Longitudes de canal limitada.  Un problema usualmente degrada toda la red.  El desempeño se disminuye a medida que la red crece.  El canal requiere ser correctamente cerrado (Necesita terminadores).  Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.

Topología de Anillo Cada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección hasta que alcanza su destino. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación. Mejora de esta topología: Se utiliza un sistema de turnos a través del paso de un token o testigo a quien se encuentra activo para enviar o recibir datos, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones. Otra mejora: consiste en utilizar un doble anillo.

Topología de Anillo Ventajas de Anillo  Facilidad de implementación y crecimiento.  Simplicidad en la arquitectura.

Desventajas de Anillo  Longitudes de canales limitadas.  El canal usualmente degradará a medida que la red crece.  Lentitud en la transferencia de datos.