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Redes de Computadores Semestre 8 Fascículo No. 1 Tabla de Contenido Presentación Programación general Redes de computadores Historia de las redes de computadores Internet Tecnologías de transmisión Difusión Punto a punto Topologías de red Anillo Árbol Bus Estrella Tipos de redes Redes de área local (LAN) Redes de área metropolitana (MAN) Redes de área amplia (WAN) Redes inalámbricas Bluetooth HomeRF Resumen Bibliografía recomendada Párrafo nexo Autoevaluación formativa

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Redes de Computadores Semestre 8

Fascículo No. 1

Tabla de Contenido Presentación

Programación general

Redes de computadores

Historia de las redes de computadores

Internet

Tecnologías de transmisión

Difusión

Punto a punto

Topologías de red

Anillo

Árbol

Bus

Estrella

Tipos de redes

Redes de área local (LAN)

Redes de área metropolitana (MAN)

Redes de área amplia (WAN)

Redes inalámbricas

Bluetooth

HomeRF

Resumen

Bibliografía recomendada

Párrafo nexo

Autoevaluación formativa

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Presentación

En pleno siglo XXI, la clave de la tecnología ha sido la consecución,

procesamiento y distribución de la información a lo largo y ancho de todo

nuestro planeta. Es indudable la dependencia recíproca entre lo que llamamos

información y las personas que integramos la sociedad. Las Redes de

Computadores están jugando uno de los papeles más importantes en la

vertiginosa evolución que está teniendo nuestra sociedad. Un número

incalculable, y tal vez, inimaginable para nosotros, de puntos de información y

líneas de interconexión, posibilitan la transmisión de información originada

desde cualquier punto del planeta en tiempo real; haciendo de nuestro planeta,

un pequeño mundo al alcance de nuestras manos.

Hoy en día no podemos concebir la existencia de una organización, que

pertenezca a cualquier área o ciencia, en la que no se haga uso de Redes de

Computadores para el manejo y gestión de información. Debido a la creciente

evolución e importancia de las Redes de Computadores en los diferentes

campos tales como científicos, gubernamentales, educativos y demás, se hace

necesario el acercamiento y comprensión de todos los conceptos referentes al

tema por parte del futuro ingeniero, para que pueda interactuar en el

apasionante y maravilloso mundo de las Redes de Computadores.

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Programación General _______________________________________________________________

Fascículo 1

Historia de las Redes de Computadores Internet

Tecnologías de Transmisión Difusión

Punto a punto

Topología de Red Anillo

Árbol

Bus

Estrella

Tipos de Redes Redes de Área Local (LAN)

Redes de Área Metropolitana (MAN)

Redes de Área Amplia (WAN)

Redes Inalámbricas

Bluetooth

HomeRF

Fascículo 2

Modelos de Redes de Computadores Concepto de Protocolo

Concepto de Interfaces

Concepto de Servicios

Servicios Orientados a conexión

Servicios No orientados a conexión

Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI)

Modelo de Referencia TCP/IP

_______________________________________________________________

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Fascículo 3

Capa Física del modelo OSI Medios de Transmisión

Medios de Transmisión Guiados

Medios Magnéticos

Par Trenzado

Cable Coaxial

Fibra Óptica

Medios de Transmisión no Guiados

Transmisión Inalámbrica

Problema de Última Milla _______________________________________________________________

Fascículo 4

Capa Física del modelo OSI Señales

Modulación

Multiplexación _______________________________________________________________ Fascículo 5

Capa de Enlace del modelo OSI Protocolos del nivel de enlace

_______________________________________________________________

Fascículo 6

Subcapa de Acceso al Medio (MAC) Cálculos de ancho de banda

Dispositivos de Redes de Área Local (LAN) _______________________________________________________________

Fascículo 7

Subcapa de Acceso al Medio (MAC) Comparación entre protocolos _______________________________________________________________

Page 5: Document1

Fascículo 8

Subcapa de Acceso al Medio (MAC) Características y Protocolos de Red de Área Local (LAN)

Ethernet

Token Bus

Token Ring

Fast Ethernet

VLANS _______________________________________________________________

Fascículo 9

Nivel de red del modelo OSI Características y protocolos

_______________________________________________________________

Fascículo 10

Nivel de Red del modelo OSI Enrutamiento y dispositivos

_______________________________________________________________

Fascículo 11

Nivel de Aplicación del Modelo OSI HTTP

FTP

SMTP

POP3

IMAP

DNS

NAT

DHCP

SSH _______________________________________________________________

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Fascículo 12

Metodología para el diseño de Redes de Computadores

Baselining

Aplication Planning

Capacity Planning _______________________________________________________________

Fascículo 13

Seguridad en Redes Introducción a la seguridad informática

El lenguaje del delito informático

Cultura Hacker

_______________________________________________________________

Fascículo 14

Análisis de seguridad en el modelo OSI y TCP/IP Arquitectura TCP/IP

Análisis del protocolo TCP

Servicios de Seguridad en las diferentes capas del modelo OSI _______________________________________________________________

Fascículo 15

Aplicación de las ciencias forenses a la computación _______________________________________________________________

Fascículo 16

Normalizaciones Organizaciones de Normalización _______________________________________________________________

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Redes de computadores Indicadores de logro Al terminar el estudio del presente fascículo, el estudiante:

• Explica cómo se originaron las primeras redes de computadores. • Describe las principales diferencias que hay entre las tecnologías de

transmisión por difusión y las punto a punto. • Explica las características de cada una de las diferentes topologías de red,

identificando sus ventajas y desventajas. • Define y diferencia: LAN, MAN y WAN. • Lista los rasgos más importantes de las redes inalámbricas y expone sus

nuevas tecnologías. Historia de las redes de computadores La primera descripción registrada de las interacciones sociales que podría

permitir la interconexión de computadores apareció en agosto de 1962, en una

serie de notas escritas por J.C.R. Licklider del M.I.T. discutiendo la Galatic

Network. Este autor veía un gran conjunto de computadores interconectados

entre sí, donde todo el mundo tendría acceso rápido a los datos y programas

desde cualquier otro sitio. Ya que durante los años 60, el mundo se

encontraba bajo una atmósfera de hostilidades debido a la guerra fria, el

Departamento de Defensa de los Estados Unidos estaba trabajando la idea de

formar una red que le sirviera como control y comando, la cual le permitiría

sobrevivir a una posible guerra nuclear. Dado que las redes telefónicas

tradicionales eran muy vulnerables a cualquier tipo de ataque o acción de

espionaje por parte del enemigo, el Departamento de Defensa de los Estados

Unidos, tuvo que acudir a su rama de investigación DARPA (Defense

Advanced Research Projects Agency) y el señor Licklider, era el responsable

del programa de investigación sobre computadores de la DARPA (que en ese

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entonces se llamaba solamente ARPA). A partir de estas primeras propuestas

teóricas, y el desarrollo técnico correspondiente, comenzaron primero a

conectarse computadores individuales, y posteriormente redes completas.

Aunque el origen de las redes de computadores viene de las agencias militares

de investigación y desarrollo, rápidamente se extendió su uso entre la

comunidad científica y académica. De esta manera, se convirtió en un modo

natural de difusión del conocimiento e intercambio de información: al principio,

mediante el acceso a los computadores de otros centros de investigación y

posteriormente a través del correo electrónico, las listas de correo, y los grupos

de noticias. La aparición de la www (World Wide Web) revolucionó la forma en

que las comunicaciones se producían debido a su facilidad de manejo y a las

grandes posibilidades que ofrecía. Todo lo que ha venido en los últimos años,

con acceso a la red por parte de un gran número de personas, es conocido por

todos.

A finales de la década de los 70, la NSF (Nacional Science Foundation)

observó el impacto tan grande que había tenido ARPANET en el campo de

investigación en las diferentes universidades que la integraban a lo largo del

territorio estadounidense, ya que dicha red permitía que los científicos e

investigadores pudieran compartir datos y otro tipo de información. Este factor

de acceso a dicha red, fue lo que motivo a la NSF para el establecimiento de

una red virtual de información que fue llamada CSNET. A través de ésta red,

los científicos y otros investigadores de las diferentes Universidades, “podían

hacer llamadas y dejar correo electrónico para que otras personas lo

recogieran mas tarde”.

Observación

Para que cualquier persona, de cualquier Universidad dentro de los Estados

Unidos pudiera ingresar a la red ARPANET, la Universidad debía tener un

contrato de investigación con el Departamento de Defensa.

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Internet Los investigadores y científicos de los diferentes centros educativos y de

investigación, nunca se imaginaron el crecimiento exponencial que tendrían las

redes después de que fueron interconectadas la NFSNET y la ARPANET.

Después de interconectar dichas redes, se fueron uniendo otras redes en

diferentes regiones de los Estados Unidos, Canadá y Europa (entre otros).

En 1974 los investigadores Vint Cerf y Robert Kahn, redactaron un documento

titulado “A protocol for Packet Network Internetworking”, donde explicaban

como podría resolverse el problema de comunicación entre los diferentes tipos

de computadoras; dichos estudios fueron aplicados 8 años después, creándose

de esta forma TCP/IP (protocolo de control de transmisión/protocolo de

Internet). Este protocolo fue adaptado de inmediato como estándar por el

Departamento de Defensa de los Estados Unidos, quien este mismo año se

separó de ARPANET y creó una red propia llamada MILNET. Asimismo,

surgieron nuevos organismos que le dieron el termino Internet, tal y como

ahora se le conoce mundialmente.

Ladillo El protocolo TCP/IP es un sistema de comunicación muy sólido y robusto bajo el cual se integran todas las redes que conforman Internet; durante su desarrollo se incrementó notablemente el número de redes locales de agencias gubernamentales y de universidades que participaban en el proyecto, dando de esta manera, origen a la red de redes más grande del mundo. Las funciones militares de un principio se separaron y se permitió el acceso a la

red a todo aquel que lo requiriera, sin importar de qué país proviniera, siempre

y cuando fuera para fines académicos o de investigación. Por tal razón, Internet

tuvo su etapa de desarrollo dentro de las Universidades. Hasta este momento

la velocidad de transferencia entre nodos, era de 56 kilobits por segundo.

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La red que dio origen a la red de redes, ARPAnet dejó de funcionar en 1990,

pero ya existían varios organismos encargados de Internet, en Europa existía el

CERN (European High-Energy Particle Physics Lab), dicho organismo dos

años más tarde crearía al hoy conocido World Wide Web (www), para lo que

empleó tres recursos: HTML (Hypertext Markup Language), HTTP (Hypertext

Transfer Protocol) y un programa cliente llamado Web Browser.

Internet, como ahora lo conocemos, encierra una idea técnica clave, la de

arquitectura abierta de trabajo en red, así como múltiples redes independientes,

de diseño casi arbitrario. En una red de arquitectura abierta, las redes

individuales pueden ser diseñadas y desarrolladas separadamente, donde cada

una puede tener su propia y única interfaz. Cada red puede ser diseñada de

acuerdo con su entorno específico y los requerimientos de los usuarios, no

existen restricciones en los tipos de red que pueden ser incorporadas ni

tampoco en su ámbito geográfico.

Tecnologías de transmisión Difusión

En este tipo de redes se tiene un canal al cual están conectados todos los

usuarios, quienes pueden recibir todos los mensajes, pero solamente extraen

del canal los mensajes en los que identifican su dirección como destinatarios.

Aunque el ejemplo típico lo constituyen los sistemas que usan canales de radio,

no necesariamente tienen que ser las transmisiones vía radio, ya que la

difusión puede realizarse por medio de canales metálicos, como cables

coaxiales. Lo que puede afirmarse es que típicamente las redes de difusión

tienen un solo nodo (el transmisor) que inyecta la información en un canal al

cual están conectados los usuarios.

Para todas las redes cada usuario requiere de un equipo terminal, por medio

del cual tendrá acceso a la red, pero que no forma parte de la misma. De esta

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forma, un usuario que desee comunicarse con otro utiliza su equipo terminal

para enviar su información hacia la red, ésta transporta la información hasta el

punto de conexión del usuario destino con la red y la entrega al mismo a través

de su propio equipo terminal.

Los usuarios no pueden transmitir información en todas las redes. Por ejemplo,

en televisión o radiodifusión, los usuarios son pasivos, es decir, únicamente

reciben la información que transmiten las estaciones transmisoras, mientras

que, en telefonía, todos los usuarios pueden recibir y transmitir información.

Uno de los desarrollos más sorprendentes de los últimos años es,

indudablemente, la posibilidad de conectar todas las redes de cobertura

limitada en una red global que, al menos en teoría, permite enlazar y comunicar

usuarios ubicados en cualquier parte del mundo. Esto es lo que ha dado origen

a términos como globalización de la información. Actualmente existen redes

que permiten comunicación telefónica instantánea, envío de información

financiera, envío de señales de televisión de un país a otro, o que permiten

localizar personas por medio de receptores de radio en varios países del

mundo.

Punto a punto En este tipo de redes, existen muchas conexiones entre pares individuales de

nodos. La información puede pasar por varias máquinas intermedias antes de

llegar a su destino. Los extremos son usualmente equipos de comunicaciones

tales como enrutadores, repetidores, puentes o gateways. Se puede llegar por

varios caminos, con lo que se hacen muy importantes las rutinas de

enrutamiento o ruteo. Es más frecuente encontrar este tipo de tecnologías en

redes MAN y WAN. “Como regla general (aunque hay muchas excepciones),

las redes pequeñas geográficamente localizadas tienden a usar la difusión,

mientras que las redes más grandes suelen ser punto a punto”: (Tanenbaum

Andrew, Computer Networks, Ed. Prentice Hall)

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Distancia entre procesadores Procesadores ubicados en el (la) mismo (a)

Ejemplo

0.1 m Tarjeta de circuitos Computador

1 m Sistema Multicomputador

10 m Cuarto LAN

100m Edificio LAN

1 km Campus LAN

10 km Ciudad MAN

100 km País WAN

1000 km Continente WAN

10000 km Planeta Internet

Figura 1.1 Clasificación de procesadores interconectados según su escala.

Fuente: Tanenbaum Andrew, Computer Networks, Ed. Prentice Hall

Topologías de red Anillo

En esta topología, los nodos son distribuidos a lo largo de una vía de

transmisión, de tal manera que una señal pasa por todos los nodos, uno por

uno, antes de volver al nodo que la envió.

El cableado de la red en anillo es el más complejo de las otras topologías,

debido, por una parte, al mayor coste del cable, así como a la necesidad de

emplear unos dispositivos denominados Unidades de Acceso Multiestación

(MAU) para implementar físicamente el anillo.

A la hora de tratar con fallos y averías, la red en anillo presenta la ventaja de

poder derivar partes de la red mediante los MAU's, aislando dichas partes

defectuosas del resto de la red mientras se determina el problema. Un fallo,

pues, en una parte del cableado de una red en anillo, no debe detener toda la

red. La adición de nuevas estaciones no supone una complicación excesiva,

puesto que una vez más los MAU's aíslan las partes a añadir hasta que se

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hallan listas, no siendo necesario detener toda la red para añadir nuevas

estaciones. Dos buenos ejemplos de red en anillo serían Token-Ring y FDDI

(fibra óptica).

Ladillo Las redes de tipo token ring tienen una topología en anillo y están definidas en la especificación IEEE 802.5 para la velocidad de transmisión de 4 Mbits/s. Existen redes token ring de 16 Mbits/s, pero no están definidas en ninguna especificación de IEEE.

Figura 1.2 Topología en anillo

Árbol En esta topología, los nodos son distribuidos en segmentos jerárquicos. Cada

nodo se conecta con un nodo principal y, a la vez, puede ser el nodo principal

de otros nodos. Esta estructura de red se utiliza en aplicaciones de televisión

por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que

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alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales

analógicas de banda ancha.

Figura 1.3 Topología en árbol

Bus En esta topología, al contrario que en la topología de estrella, no existe un nodo

central, sino que todos los nodos que componen la red quedan unidos entre sí

linealmente, uno a continuación del otro.

El cableado en bus presenta menos problemas logísticos, puesto que no se

acumulan montones de cables en torno al nodo central, como ocurriría en una

disposición en estrella. Pero tiene la desventaja de que un fallo en una parte

del cableado detendría el sistema, total o parcialmente, en función del lugar en

que se produzca. Es además muy difícil encontrar y diagnosticar las averías

que se producen en esta topología.

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Debido a que en el bus la información recorre todo el bus bidireccionalmente

hasta hallar su destino, la posibilidad de interceptar la información por usuarios

no autorizados es superior a la existente en una Red en estrella debido a la

modularidad que ésta posee. La red en bus posee un retardo en la propagación

de la información mínimo, debido a que los nodos de la red no deben amplificar

la señal, siendo su función pasiva respecto al tráfico de la red. Esta pasividad

de los nodos es debida más bien al método de acceso empleado que a la

propia disposición geográfica de los puestos de red. Es la topología

tradicionalmente usada en redes Ethernet. Ladillo Ethernet es un estándar que fue lanzado en 1978 por Xerox Corporation, Intel Corporation y Digital Equipment Corporation.

Figura 1.4 Topología en Bus

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Estrella En esta topología, cada nodo está conectado a un nodo central, por el cual

pasa toda la comunicación. De esta disposición se deduce el inconveniente de

esta topología, y es que la máxima vulnerabilidad se encuentra precisamente

en el nodo central, ya que si este falla, toda la red fallaría. Este posible fallo en

el nodo central, aunque posible, es bastante improbable, debido a la gran

seguridad que suele poseer dicho nodo. Sin embargo presenta como principal

ventaja una gran modularidad, lo que permite aislar una estación defectuosa

con bastante sencillez y sin perjudicar al resto de la red.

Para aumentar el número de nodos de la red en estrella no es necesario

interrumpir, ni siquiera parcialmente, la actividad de la red, realizándose la

operación casi inmediatamente. La topología en estrella es empleada en redes

Ethernet y ArcNet.

Figura 1.5 Topología en estrella

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Actividad 1.1

Explique la topología de bus y de estrella.

Tipos de redes Los tipos de redes que se pueden encontrar en el mercado, son los siguientes:

Redes de Àrea Local (LAN) Este tipo de redes se caracteriza por ser un sistema compuesto de partes tanto

de software como de hardware, los cuales sirven para conectar computadores

en un área limitada (como por ejemplo, dentro de un edificio). Otra

característica importante de esta clase de redes, es que son privadas y

funcionan dentro de una oficina o edificio o terreno hasta unos cuantos cientos

de kilómetros. Generalmente, las LAN son utilizadas para conectar

computadores personales y estaciones de trabajo en una organización y su

principal objetivo es compartir recursos e intercambiar información.

Ladillo LAN: red de área local.

Las características que diferencias a una red LAN de otro tipo de redes de

computadores, son las siguientes:

• Tamaño

• Tecnología de transmisión

• Topología

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En lo que se refiere al tamaño, sabemos que una LAN esta restringida en

tamaño, ya que trabaja dentro de un área limitada y esto implica, que el tiempo

de transmisión está limitado y lo vamos a poder conocer de antemano. El

poder realizar estas predicciones, nos ayudará a pensar en el mejor diseño

para nuestra red. Las redes LAN por lo general utilizan una tecnología de

transmisión que consiste en un cable sencillo, al cual están conectados todos

los computadores y la velocidad tradicional de transmisión (que experimenta

bajo retardo y pocos errores) oscila entre 10 y 100 Mbps.

En cuanto a la topología de una LAN podemos encontrar que, tradicionalmente,

se habla de dos en especial: la primera es la topología llamada bus, en la cual

se encuentra un cable que conecta cada computador en una cadena y la

información es enviada a todos los demás equipos pero los paquetes sólo son

recibidos por la dirección del equipo que será el encargado de recibir la

información. El estándar más conocido en esta clase de topología, es el

Ethernet. El otro tipo de topología es anillo, en la cual la información pasa de

un computador a otro en círculo. El estándar mas conocido es llamado Token

Ring.

Redes de Área Metropolitana (MAN) Este tipo de red es una versión más grande que las redes de área local (LAN)

con una tecnología muy parecida. La diferencia radica en que los equipos

están conectados y distribuidos en una zona que abarca diversos edificios o en

una ciudad. Se utiliza normalmente para interconectar redes de área local.

Se caracterizan por ser redes de alta velocidad (banda ancha) las cuales dan

cobertura a una área geográfica extensa y además proporcionan capacidad de

integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y

video, sobre medios de transmisión como fibra óptica y par trenzado de cobre.

Ladillo

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Una red de área metropolitana puede ser pública o privada. Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos por la ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios por medio de su propia MAN y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos. Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, bien en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos. Aplicaciones de video pueden enlazar los edificios para reuniones, simulaciones o colaboración de proyectos. Para este tipo de redes, se ha adoptado un estándar conocido como DQDB

(Distributed Queque Dual Bus), el cual consiste en dos buses (cables

unidireccionales), a los cuales están conectados todos los computadores.

Figura 1.6 DQDB

Redes de área amplia (WAN)

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Este tipo de redes se caracteriza por ser un sistema de comunicaciones que

interconecta geográficamente sistemas de computadores remotos. Se encarga

de unir computadores ubicados en varios países o continentes, utilizando

servicios proporcionados por las organizaciones de servicio público como

comunicaciones vía telefónica. Contiene una serie de computadores que están

dedicados a ejecutar programas de usuarios (es decir, aplicaciones; por lo

general, a estos equipos se les llama hosts. Dichos equipos están conectados

por una subred de comunicación. La tarea que desempeña esta subred es la

de llevar los mensajes de un host a otro. Al separar los aspectos de

comunicación de la red (la subred) de los aspectos de aplicación (los hosts),

hace que el diseño de la red se pueda simplificar significativamente.

Una colección tanto de líneas de comunicación como de enrutadores, sin incluir

los hosts, forman lo que llamamos una subred; recuerde que por lo general,

cada host está conectado a una LAN y dentro de esa misma LAN, existe un

dispositivo llamado enrutador; en otras ocasiones, el host puede estar

conectado de manera directa al enrutador. Observe la siguiente figura:

Ladillo Un enrutador es un dispositivo que interconecta redes en áreas locales o regionales y realizan tareas de control de tráfico y funciones de filtrado de datos cuando existe más de un paso entre dos puntos finales de una red. Son dispositivos de gran utilidad en grandes interconexiones de redes y redes WAN que utilicen enlaces entre sí. Los enrutadores direccionan los paquetes de datos a través del camino o paso más eficiente o económico en redes que poseen caminos redundantes o varios destinos.

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Figura 1.7 Red WAN

En la mayoría de redes WAN, la subred tiene dos componentes diferentes: por

un lado encontramos las líneas de transmisión, las cuales transmiten o reciben

datos (bits) entre los diferentes equipos. De otro lado, encontramos los

elementos de conmutación, los cuales son medios físicos (como por ejemplo,

computadores) para conectar una posición con otra con el propósito de

transmitir y recibir datos (bits).

En cuanto al termino subred “originalmente, sólo significaba la colección de

enrutadores y líneas de comunicación que movían los paquetes del host origen

al host destino. Sin embargo, algunos años después surgió un segundo

significado en relación con la identificación de direcciones en la red”. (Tanenbaum

Andrew, Computer Networks, Ed. Prentice Hall, pág.12).

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Redes inalámbricas Son redes que permiten a los usuarios conectarse a una red local o a Internet,

sin estar conectados físicamente, es decir, sin ningún tipo de cableado. Dentro

del amplio horizonte de las comunicaciones inalámbricas y la computación

móvil, las redes inalámbricas han estado ganando adeptos como una

tecnología muy robusta que permite resolver varios de los inconvenientes del

uso del cable como medio físico de enlace en las comunicaciones, muchas de

ellas de vital importancia en el trabajo cotidiano.

Figura 1.8 Red inalámbrica

Los equipos inalámbricos otorgan la libertad necesaria para trabajar

prácticamente desde cualquier punto del planeta, inclusive, permiten el acceso

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a todo tipo de información cuando se está de viaje. No importa que el sistema

inalámbrico esté accediendo al correo electrónico desde cualquier punto; lo

realmente relevante de esta tecnología es la extremada efectividad que se

logra al poder mantener una conexión de datos con una red desde cualquier

sitio remoto del planeta. Por otro lado, las comunicaciones de radio han estado

a nuestra disposición desde hace ya bastante tiempo, teniendo como principal

aplicación la comunicación mediante el uso de la voz. Hoy en día, millones de

personas utilizan los sistemas de radio de dos vías para comunicaciones de

voz punto a punto o multipunto. Sin embargo, aunque los ingenieros ya

conocían las técnicas para modular una señal de radio con la cual conseguir el

envío de datos binarios, sólo recientemente han podido desarrollar y desplegar

servicios de datos inalámbricos a gran escala.

Figura 1.9 Muchas de las tecnologías son utilizadas por millones de usuarios

diariamente, sin saber cómo ni por qué la información ha llegado hasta ellos.

Fuente : http:// www.colredes.com/wireless.htm

El mundo de los denominados datos inalámbricos incluyen enlaces fijos de

microondas, redes LAN inalámbricas, datos sobre redes celulares, redes WAN

inalámbricas, enlaces mediante satélites, redes de transmisión digital, redes

con paginación de una y dos vías, rayos infrarrojos difusos, comunicaciones

basadas en láser, Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y muchos más.

Page 24: Document1

Como se puede ver, una variada y extensa gama de tecnologías, muchas de

las cuales son utilizadas por millones de usuarios diariamente, sin saber cómo

ni por qué la información ha llegado hasta ellos.

Tampoco hay que olvidar los numerosos beneficios que aporta la utilización de

los dispositivos inalámbricos, ya que gracias a ellos se logran realizar

conexiones imposibles para otro tipo de medio, conexiones a un menor costo

en muchos escenarios, conexiones más rápidas, redes que son más fáciles y

rápidas de instalar y conexiones de datos para usuarios móviles.

Como vemos, el panorama de las redes inalámbricas es casi tan extenso o

más que el de las propias redes convencionales, a las que estamos más

habituados. Usted puede encontrar una gran variedad de tecnologías,

configuraciones, dispositivos, topologías y medios, relacionados con las redes

inalámbricas.

Redes inalámbricas de área local (WLAN) Este tipo de redes no son algo realmente novedoso ni revolucionario dentro del

mundo de la informática. Desde hace unos cuantos años, el atractivo de esta

clase de redes hizo que aparecieran los primeros sistemas que utilizaban

ondas de radio para conectar computadores. El fundamento de muchas de las

actuales redes inalámbricas se encuentra basado en el estándar IEEE 802.11,

y más concretamente en la nueva especificación IEEE 802.11b. Es importante

anotar, que los productos que se han acogido a la norma IEEE 802.11b, tienen

garantizada la interoperatividad entre fabricantes, consiguiendo al mismo

tiempo una significativa reducción de los costes y abaratamiento de los

dispositivos para el usuario final.

Observación La organización conocida como IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) estableció en 1997 el estándar para redes inalámbricas 802.11, con velocidades de 1 y 2 Mbps.

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En general, los sistemas LAN sin cables basados en el protocolo 802.11 hacen

uso exhaustivo de la banda de frecuencias de los 2,4 GHz. También han

surgido nuevas tecnologías tales como Bluetooth y HomeRF, en torno al

protocolo 802.11b, y aprovechando igualmente el rango de frecuencias de 2,4

GHz han optado por especializarse en ofrecer una conectividad inalámbrica

enfocada a unos usos mucho más particulares y en relación directa con los

futuros hábitos de vida de los componentes de la moderna, activa y

tecnológicamente sofisticada sociedad de comienzos del siglo XXI.

Ladillo 802.11b tiene un funcionamiento de 11 Mbps que equivale al de Ethernet con cable. Pero esta presentación es un poco engañosa, ya que el rendimiento real se aproxima más a 4-5 Mpbs – la mitad de la velocidad de Ethernet 10baseT y mucho más lenta que las redes de conexión de Ethernet 100baseT o Gigabit. Aún así, 802.11b proporciona un importante adelanto en rapidez sobre las generaciones anteriores, y esto es especialmente importante para el ambiente de la casa del futuro donde muchos equipos comparten la red. Bluetooth

Bluetooth es una especificación para la industria informática y de las

telecomunicaciones que describe un método de conectividad móvil universal

con el cual se pueden interconectar dispositivos como teléfonos móviles,

asistentes personales digitales (PDA), computadores y muchos otros

dispositivos, ya sea en la casa, en la oficina o, incluso, en el carro, utilizando

una conexión inalámbrica de corto alcance.

Page 26: Document1

Observación

La iniciativa Bluetooth lanzó la versión 1 de este nuevo estándar en mayo de

1998.

Es un estándar que describe la manera en la que una enorme variedad de

dispositivos pueden conectarse entre sí, de una forma sencilla y sincronizada,

con cualquier otro equipo que soporte dicha tecnología utilizando las ondas de

radio como medio de transporte de la información.

Ladillo Este nombre proviene del rey danés Harald II, que reinó hace 1000 años con el sobrenombre 'bluetooth”

En sí, cada dispositivo deberá estar equipado con un pequeño chip que

transmite y recibe información a una velocidad de 1 Mbps en la banda de

frecuencias de 2,4 GHz que está disponible en todo el mundo, con ciertas

particularidades según los diferentes países de aplicación, ya que es empleada

con enorme profusión en numerosos dispositivos.

HomeRF La tecnología HomeRF, basada en el protocolo de acceso compartido (Shared

Wireless Access Protocol - SWAP), encamina sus pasos hacia la conectividad

sin cables dentro de la casa. Además de la sombra de Intel, Compaq es otra de

las firmas relevantes que apoya el desarrollo de producto HomeRF.

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Ladillo Los principales patrocinadores de estos sistemas, se agrupan en torno al consorcio que lleva su mismo nombre HomeRF, teniendo a Proxim (una filial de Intel) como el miembro que más esfuerzos esta realizando en la implantación de dicho estándar. Tanto las WLAN basadas en el protocolo 820.11b, como los dispositivos

BlueTooth y HomeRF, competirán por la misma franja del espectro, los

famosos 2,4 GHz, con lo cual, y a pesar de la utilización de diversas técnicas

para la disminución de las posibles interferencias, como espectro disperso en

sus variantes de salto de frecuencia (FHSS - Frecuency-Hopping Spread

Spectrum) y secuencia directa (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum), o

la limitación de la potencia de emisión, la paulatina profusión de dispositivos

inalámbricos irá incrementando las interferencias entre unos y otros. Además,

hay otro abundante conjunto de aparatos y electrodomésticos que también

hacen uso de esta banda de frecuencias, como pueden ser los microondas o

los teléfonos móviles, entre los más notables, agravando todavía más si cabe el

problema de las interferencias que, a la postre, se traduce en la funcionalidad o

no de esta clase de conexión sin hilos.

Resumen Las redes de computadores nacen como evolución de los sistemas de acceso y

transmisión a la información y cumplen fundamentalmente el objetivo de

facilitar el acceso a información remota, comunicación entre personas y

entretenimiento interactivo.

Internet es hoy en día una infraestructura informática extendida ampliamente;

su influencia alcanza no sólo al campo técnico de las comunicaciones entre

computadoras (redes), sino también a toda la sociedad en la medida en que su

empleo se incrementa cada vez más para llevar a cabo procesos como el

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comercio electrónico, la adquisición de información y la interacción entre la

comunidad o comunidades remotas.

Para llegar a los niveles de comunicación que hoy se logran gracias a Internet,

se han dedicado años de investigación y perfeccionamiento del tipo de

transmisión. Las primeras redes de cómputo comenzaron a operar a mediados

de los años 70’s y la forma de comunicación entre dos computadoras era

manual, se empleaba una cinta magnética o una pila de tarjetas perforadas, las

cuales necesitaban ser insertadas a la otra computadora mediante la

intervención humana, es decir, no funcionaban automáticamente como hoy se

hace. Más tarde, este proceso se perfeccionó y se logró transmitir información

mediante cables conectando 3 o más computadoras, surgiendo así las redes;

esta comunicación se establecía a muy baja velocidad y además había un gran

inconveniente, las computadoras que formaban la red tenían que funcionar a la

perfección porque a la menor falla de cualquiera de ellas, la red dejaba de

operar y era necesario desconectarla para dejar funcionando a las demás. A

partir de este momento, comienza una evolución tecnológica con las primeras

investigaciones de conmutación de paquetes entre redes. Internet, en un

principio fue un proyecto militar de los Estados Unidos.

El concepto de red de área metropolitana representa una gran evolución del

concepto de red de área local (LAN) en un contexto más amplio, ya que cubre

áreas de mayor cobertura que en algunos casos no se limitan a un entorno

metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso

nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana.

Cuando se llega a un cierto punto deja de ser poco práctico seguir ampliando

una LAN. A veces esto viene impuesto por limitaciones físicas, aunque suele

haber formas más adecuadas o económicas de ampliar una red de

computadoras. Dos de los componentes importantes de cualquier red son la

red de teléfono y la de datos. Son enlaces para grandes distancias que amplían

la LAN hasta convertirla en una red de área extensa ( WAN ). Casi todos los

operadores de redes nacionales ofrecen servicios para interconectar redes de

computadoras, que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad

que funcionan basándose en la red pública de telefonía hasta los complejos

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servicios de alta velocidad (como frame relay y SMDS-Synchronous

Multimegabit Data Service ) adecuados para la interconexión de las LAN. Estos

servicios de datos a alta velocidad suelen denominarse conexiones de banda

ancha. Una MAN es básicamente una versión más grande de una LAN y

normalmente se basa en una tecnología similar. Podría abarcar una serie de

oficinas cercanas o una ciudad; puede ser pública o privada. Una MAN puede

manejar datos y voz, e incluso podría estar relacionada con una red de

televisión por cable local. Una MAN sólo tiene uno o dos cables y no contiene

elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias

líneas de salida potenciales. Como no tiene que conmutar, el diseño se

simplifica.

En resumidas cuentas, las redes inalámbricas se perfilan como una de las

tecnologías más prometedoras de los próximos años. Aunque se ha avanzado

mucho en esta última década y se están dando pasos importantes en la

consolidación de las comunicaciones inalámbricas, esta tecnología se

encuentra actualmente en una fase de constante desarrollo e investigación,

quedando por resolver varios obstáculos tanto técnicos como de regulación

bajo mismos estándares, antes de que pueda recalar con plenas garantías de

éxito en el mercado.

Asimismo, y viendo las deficiencias de la actual norma IEEE 802.11, ya se está

trabajando en una futura especificación que trabaja realmente a 10 Mbps en un

rango de 20 MHz dentro de la franja de 8,2 GHz, pero este estudio está todavía

en una fase muy temprana. Obviamente, no se espera que las redes

inalámbricas lleguen a reemplazar a las redes cableadas pues las prestaciones

de unas y otras, al día de hoy, no pueden compararse. Sin embargo, la pacífica

convivencia de las redes cableadas y las inalámbricas, da lugar a una nueva

generación de redes híbridas que cubren por completo, según su configuración

y diseño, las necesidades de conectividad tanto fija como móvil, que toda

organización moderna y competitiva requiere.

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Bibliografía recomendada Tanenbaum, Andrew. Computer Networks. Ed. Prentice Hall.

Parnell. Networks Administrators Reference. Ed. McGraw Hill.

Direcciones en internet

http://www.isoc.org

http://www.wirelessethernet.com

http://www.bluetooth.com

http://www.cisco.com

http://standards.ieee.org

Nexo A lo largo de este capítulo, dimos un breve vistazo sobre la historia de las redes

de computadores, algunos ejemplos de estas redes y, posteriormente, la

aparición de la Internet. Además, se explicaron los diferentes tipos de redes

que existen, con sus características y tecnologías propias. En el siguiente

fascículo estudiaremos los diferentes modelos de redes junto con sus

jerarquías de protocolos. Se estudiarán tanto el modelo OSI (Interconexión de

Sistemas Abiertos) como el modelo TCP/IP.

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Autoevaluación Formativa

1. ¿Cuál es la diferencia entre una comunicación orientada a conexión y una

comunicación no orientada a conexión? Cite algunos ejemplos.

2. Realice un cuadro comparativo sobre las redes LAN, WAN y MAN.

3. Explique cómo funciona una LAN con topología de anillo.

4. Explique las diferentes tecnologías existentes dentro de las redes

inalámbricas.