Redes Informáticas

REDES INFORMÁTICAS.

Una red informática es un conjunto de ordenadores y otros dispositivos conectados entre sí mediante cables o medios inalámbricos, con el objetivo de compartir unos determinados recursos.

Estos recursos pueden ser aparatos físicos (hardware), como impresoras, sistemas de almacenamiento, etc., o programas (software), que incluyen aplicaciones, archivos, etc.


1.- CLASIFICACIÓN DE LAS REDES.

A.- Según la zona geográfica que abarcan se clasifican en:

1. LAN

Una red de área local (Local Area Network, o LAN) es un grupo de equipos de cómputo y dispositivos asociados que comparten una línea de comunicación común o un enlace inalámbrico con un servidor. Normalmente, una LAN abarca computadoras y periféricos conectados a un servidor dentro de un área geográfica distinta, como una oficina o un establecimiento comercial. Las computadoras y otros dispositivos móviles utilizan una conexión LAN para compartir recursos como una impresora o un almacenamiento en red.

» VENTAJAS

• Compartición de programas y archivos.
• Compartición de los recursos de la red.
• Expansión económica de una base de PC.
• Posibilidad de utilizar software de red.
• Correo electrónico.
• Gestión centralizada
• Seguridad.
• Acceso a otros sistemas operativos.
• Mejoras en la organización de la empresa.

» DESVENTAJAS 

• Para que ocurra el proceso de intercambio de la información los PC’s deben estar cerca geográficamente, lo cual dificulta en gran medida que Solo pueden conectar PC’s o micro computadoras.
• Mayor riesgo de inseguridad. Debido a hackers o virus.
• Puede costar el mantenimiento.
• Sino hay servidor se puede producir una sobrecarga de los Pc's.
• Si tenemos servidor y éste deja de funcionar, deberemos decir adiós a la red.

2. MAN

Una MAN (Red de área metropolitana) conecta diversas LAN cercanas geográficamente (en un área de alrededor de cincuenta kilómetros) entre sí a alta velocidad. Por lo tanto, una MAN permite que dos nodos remotos se comuniquen como si formaran parte de una misma red de área local.

Una MAN está compuesta por conmutadores o routers conectados entre sí con conexiones de alta velocidad (generalmente cables de fibra óptica).

» VENTAJAS

• Una vez comprada, los gastos de explotación de una red privada de área metropolitana, así como el coste de una RAL, es inferior que el de una WAN, debido a la técnica soportada y la independencia con respecto al tráfico demandado.
• Una MAN privada es más segura que una WAN.
• Una MAN es más adecuada para la transmisión de tráfico que no requiere asignación de ancho de banda fijo.
• Una MAN ofrece un ancho de banda superior que redes WAN tales como X.25 o Red Digital de Servicios Integrados de Banda Estrecha (RDSI-BE). 

» DESVENTAJAS

• Limtaciones legales y políticas podrían desestimar al comprador la instalación de una red privada de área metropolitana. En esta situación, se podría usar una red pública de área metropolitana.
• La red de área metropolitana no puede cubrir grandes áreas superiores a los 50 kms de diámetro.

3. WAN

Una red de área extensa (Wide Area Network, o WAN) es una red privada de telecomunicaciones geográficamente distribuida que interconecta múltiples redes de área local (LAN). En una empresa, una WAN puede consistir en conexiones al corporativo, sucursales, instalaciones de colocación, servicios en la nube y otras instalaciones. Normalmente, se utiliza un enrutador u otro dispositivo multifunción para conectar una LAN a una WAN. Las WAN corporativas permiten a los usuarios compartir el acceso a aplicaciones, servicios y otros recursos ubicados centralmente. Esto elimina la necesidad de instalar el mismo servidor de aplicaciones, firewall u otro recurso en múltiples ubicaciones.
 

 »VENTAJAS

• Las WAN pueden utilizar un software especializado para incluir mini y macro computadoras como elementos de red. Las WAN no esta limitada a espacio geográfico para establecer comunicación entre PC’s o mini o macro computadoras. Puede llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra óptica, aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces. 
• Permite usar un software especial para que entre sus elementos de red coexistan mini y macro computadoras.
• No se limita a espacios geográficos determinados.
• Ofrece una amplia gama de medios de transmisión, como los enlaces satelitales. 

 »DESVENTAJAS

• Los equipos deben poseer gran capacidad de memoria, si se quiere que el acceso sea rápido. Poca seguridad en las computadoras (infección de virus, eliminación de programas, entre otros). 
• Se deben emplear equipos con una gran capacidad de memoria, ya que este factor repercute directamente en la velocidad de acceso a la información. 
• No destaca por la seguridad que ofrece a sus usuarios. 
• Los virus y la eliminación de programas son dos de los males más comunes que sufre la red WAN.

4. CAN
Una red de área de campus (CAN) es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un ambiente universitario. Por lo tanto, una red de área de campus es más grande que una red de área local, pero más pequeña que una red de área amplia.

 »VENTAJAS
Compartir el almacenamiento simplifica la administracion y añade flexibiladad.
Capacidad de respaldar en localizaciones fisicamente distantes,puede extender de manera casi ilimitada y puede alcanzar cientos y hasta miles de terabytes.

 »DESVENTAJAS
Es muy costosa debido al alto nivel de tecnologia que requiere para su funcionamiento.


B.- Según el sistema jerárquico de la red se clasifican en:

1. Redes Clientes-Servidor

La arquitectura cliente-servidor modelo de diseño de software 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.

Los usuarios invocan la parte cliente de la aplicación, que construye una solicitud para ese servicio y se la envía al servidor de la aplicación que usa TCP/IP como transporte. Esta arquitectura consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta.

Este sistema es utilizado por cualquier ordenador que se quiera conectar a un servidor para recibir información.

2. Redes Punto a Punto

Las redes punto a punto son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos, en clara oposición a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos.

En una red punto a punto, los dispositivos en red actúan como socios iguales, o pares entre sí. Como pares, cada dispositivo puede tomar el rol de emisor o la función de receptor. Un momento después los dispositivos A y B pueden revertir los roles: B, como receptor, hace una solicitud a A, y A, como emisor, responde a la solicitud de B. A y B permanecen en una relación recíproca o par entre ellos.

2.- LAS REDES ÁREA LOCAL. ESTRUCTURA DE UNA LAN

La topología de red define cómo están conectados los distintos componentes
de una red.
Una parte consiste en la topología física, que es la disposición real de los
cables o medios.
La otra parte consiste en la topología lógica, que define la forma en la que los
equipos acceden a los medios para enviar datos.

Los principales factores que influyen en la topología de red, son los siguientes:

Distribución espacial de los dispositivos.
Tráfico que soporta la red.
 Presupuesto.

Podemos clasificar las topologías en puras y mixtas:

Topologías puras:

1. Anillo

Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectados a él mediante enlaces punto a punto.
La información describe una trayectoria circular en una única dirección y el nodo principal es quien gestiona conflictos entre nodos al evitar la colisión de tramas de información.
En este tipo de topología, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores especiales, la desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando.

 »VENTAJAS:

1. Los cuellos de botellas son muy pocos frecuentes.
2. Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red.
3. Requiere menos cable que una topología estrella.
4. Simplicidad de arquitectura.

 »DESVENTAJAS:

1. Si falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas.
2. Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal
3. Se requiere terminadores.
4. Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.
5. El canal usualmente degradará a medida que la red crece.
6. Lentitud en la transferencia de datos.
7. Es muy compleja su administración, ya que hay que definir una estación para que controle el token.

2. Bus

En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus.
Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus(en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás nodos.
Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cual es la que le corresponde, la destinada a él.
Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un nodo no provoca la caída del sistema de la red.
Una topología de bus es multipunto.
Los nodos se conectan al bus mediante cables de conexión (latiguillos) y sondas.
Un cable de conexión es una conexión que va desde el dispositivo al cable principal.
Una sonda es un conector que, o bien se conecta al cable principal, o se pincha en el cable para crear un contacto con el núcleo metálico.

 »VENTAJAS:

1. Facilidad de implementación y crecimiento.
2. Simplicidad en la arquitectura.
3. Requiere de menor cantidad de cables
4.Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red

 »DESVENTAJAS:

1. Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
2. El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
3. El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
4. Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.
5. Es una red que ocupa mucho espacio.
6. Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae. 

7. Se requiere terminadores.
8. Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal.

3. Estrella

Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al nodo central de la red, quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la estrella.
La topología de Estrella es una buena elección siempre que se tenga varias unidades dependientes de un procesador, esta es la situación de una típica mainframe, donde el personal requiere estar accediendo frecuentemente esta computadora.
En este caso, todos los cables están conectados hacia un solo sitio, esto es, un panel central.
Resulta económico la instalación de un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de una cable desde el panel central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.
Se utiliza sobre todo para redes locales.
La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología.
El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.
Una topología en estrella es más barata que una topología en malla.
En una red de estrella, cada dispositivo necesita solamente un enlace y un puerto de entrada/salida para conectarse a cualquier número de dispositivos.
Este factor hace que también sea más fácil de instalar y reconfigurar.
Además, es necesario instalar menos cables, y la conexión, desconexión y traslado de dispositivos afecta solamente a una conexión: la que existe entre el dispositivo y el concentrador.


 »VENTAJAS:

1. Gran facilidad de instalación
2. Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas
3.Facilidad para la detección de fallo y su reparación
4. Tiene los medios para prevenir problemas.
5. Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.
6. Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.
7. Fácil de prevenir daños o conflictos.

 »DESVENTAJAS:

1. No es tan económica a comparación de la topología Bus o Anillo porque es necesario más cable para realizar el conexionado.
2. Si el HUB o SWITCH deja de funcionar, ninguna de las computadoras tendrá conexión a la red.
3. El número de computadoras conectadas a la red depende de las limitaciones del HUB o SWITCH.

Topologías mixtas:

1. Árbol

La topología en árbol es una variante de la de estrella.
Como en la estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central.
La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central.
El controlador central del árbol es un concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir, un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de retransmitidos.

La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la BUS. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.



 »VENTAJAS:

1. El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.
2. Permite conectar mas dispositivos.
3. Permite priorizar las comunicaciones de distintas computadoras.
4. Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.
5. Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.
6. Cableado punto a punto para segmentos individuales.
7. Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.

 »DESVENTAJAS:

1. Se requiere más cable.
2. La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.
3. Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.
4.Es más difícil su configuración.