apéndice a - alfaomega

Apéndice A

Redes de telecomunicaciones

Objetivos• Examinarlarelaciónentrelosnegociosy

lasredesdecomputadoras.

• Definireltérminoreddecomputadorasycompararycontratarlosdiferentestiposderedes.

• Describirlosdiferentescomponentesdeunared,losdispositivosylascaracterís-ticas/propiedades más destacadas encadacaso.

• Diferenciarlastecnologíasderedes,asícomolastopologíasmásutilizadas.

• Examinaryanalizar lastecnologías ina-lámbricasdemayorimpactoenlaactua-lidadenorganizacionesyempresas.

• Identificarlascaracterísticasmássobre-salientesdelasredesinalámbricasmásimportantesimplementadasydesplega-das en las empresas, describiendo sutaxonomíamáspopular.

A.1 Introducción .......................................................................... 2

A.2 Los negocios y las redes de computadoras .............................. 2

A.3 ¿Qué es una red de computadoras? ........................................ 4

A.4 Tecnologías de redes ............................................................. 8

A.5 Topologias de redes ............................................................ 19

A.6 Tipos de redes ..................................................................... 23

A.7 Tecnologías inalámbricas ...................................................... 26

A.8 Redes inalámbricas ............................................................. 29

A.9 Resumen ............................................................................. 37

Contenido

2 Apéndice A

Alfaomega Sistemas de Información en la empresa - Joyanes Aguilar

A.1 Introducción

Lossistemasdecomunicacióntienencomoobjetivofundamental,permitiryfacilitarelintercambiodeinformaciónentrepersonas.Latelecomunicaciónescomunicaciónadistanciayunadelasfuncionalidadesmásimportantesdeunsistemadeinformaciónmodernaysehaproducidotantodentrocomofueradelaorganización.

Lossistemasdetelecomunicacionessehanimplementadomedianteredesdecomunicaciones(networks).Existendosderedes:redes telefónicasyredes de computadoras.Lasredestelefónicasmanejanlascomuni-cacionesdevozylasredesdecomputadoras,lascomunicacionesotráficodedatos.Hoyendíalosserviciosdetelecomunicacioneshanidoevolucionandoylosdostiposderedesestánconvergiendoenunasolotipodered:lareddecomputadoras.

Lasredesdecomputadorasactualessehanexpandidodemodoqueofrecenserviciosdevoz,accesoaInternet,serviciosdevideo,etc.,yademássehanintegradoenserviciosbasadosentecnologíadeInternet.Hoydíalaintegra-cióndeserviciosseestáextendiendosobreplataformasinalámbricas(wireless)demodoqueteléfonoscelularesinte-ligentes(smartphones),laptops,netbooks,tabletas,videoconsolas…ysupenetraciónavanzademodoespectacular.Lasredesinalámbricasytradicionales(redesdecomputadoras)formanpartedenuestrasvidasynuestrosnegocios.Poreso,nosepuedepensarentrabajaroponerenmarchaunnegociosinredes.Lasredessenecesitanparacomu-nicarconrapidezalosnegocios,sussocios(partners),susclientes,losproveedoresylosempleados.

Enestecapítulo,estudiaremoslosconceptosfundamentalesderedesdecomputadoraseidentificaremossuscategoríasmás importantes.Describiremos los fundamentosde lasredesydedicaremosunaatenciónespecialalaredderedes,Internetyasusherramientasporexcelencia:laWorld Wide Web.

A.2 Los negocios y las redes de computadoras

Lasredessonherramientasesencialesde losnegociosmodernos.¿Porquénecesitafamiliarizarsecon lasredes,undirectivo,unempleado,uningenieroounusuario?Elhechoessimpleyevidente:nosepuedeoperarniejecutarunnegociosinredes.Esnecesariocomunicarseconrapidezyentiemporealconsusclientes,sussociosdelnegocio,susproveedores,suscolegasysususuarios.

EnelsigloXX,yhastaladécadadelosnoventa,enqueapareciólaWebcomopiedrafundamentaldelaredInternet,elsistemadecorreopostal,elsistematelefónicoporvozolamensajeríamediantefax,eranlasherramientasmásutilizadasenlascomunicacionesdelosnegocios.DesdelasprimeradécadadelsigloXXI,ysobretodoenlaactualidadyenelfuturo,losnegociosnecesitanutilizarcomputadoras(ensusdiferentescategorías),elcorreoelectrónico(e-mail) losteléfonos inteligentesconaccesoa Internet (smartphones), lossistemasdemensajeríainstantánea(conaplicacionescomoWhatsApp,Viber,Line,Telegram…),telefoníaporVozIPquefacilitalasvideoconferencias(conferenciastelefónicasconvisióndeimágenes,figuras,personas…ademásdevoz)dispositivosmóvilescomotabletasovideoconsolas,etc.

Lamanipulaciónde lasredes(networking)e Internetsonel fundamentodelcomercioyde losnegociosdelsigloXXI.Elaugedelosnegociosdigitales,yenparticularele-businessyele-commerce,hasidoposiblegraciasaldesarrolloespectaculardelasredesydeInternet.Porestarazón,esnecesarioelconocimientodelasredes(networks)ylaoperaciónderedes(networking)comouncomponenteescencialdelosnegociosylaalfabetizaciónennegociosdigitales,unelementoclaveparaeléxitode lossistemasde información.Lasprincipalescaracterísticasdeestanuevaeradelastelecomunicacionesson:

1. Lascomputadorasnotrabajanaisladasenlasempresasyorganizacionesmodernas.

2. Elintercambiocontinúodedatos,yenlaactualidad,losgrandesvolúmenesdedatos(Big Data),fa-cilitado por las diferentes redes de telecomunicaciones, computadoras y aplicaciones de software,

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3A.2 Los negocios y las redes de computadoras

proporcionanalasempresasunnúmeromuysignificativodeventajasencomparaciónconlasposiblesdesventajasyriesgos.

3. Elintercambiodedatossepuedeproduciracualquierdistancia,ysobreredesdecualquiertipo(fija,inalámbricaymóvil),encualquierlugaryconcualquierdispositivo.

Lasredesdecomputadorasdelasempresas,hoyprácticamente,casitodas,integradasenInternet,hantransformadoycontinuarántransformandoelmodoenquesehacenlosnegociosconindependenciadeltipodeorganizaciónoempresa,(grande,pequeña,mediana,con/sinánimodelucro,globalolocal,digitalotradicional,industria,fabricación,logística,eléctrica....),cienciasdelasalud,etc.Losnuevosmediosdehacernegociosdesdelamercadotecnia,alalo-gística,alcomercioelectrónicohastalosserviciosalcliente,utilizanlasredesdecomputadorasylasredesdecomuni-cacionesquelasenlazan.Enparticular,laredInternetylasredesdecomputadorasdeempresas(intranetsyextranets)estánteniendoungranimpactoenlasvidasdelaspersonastantoanivelindividualcomoprofesional.

Enlasorganizacionesmodernas,lasredesdecomputadorassonesencialespormuchasrazones(Rainer,2013):

• Lossistemasderedesdecomputadoraspermitenquelasempresasseanmásflexibles,demodoquesepuedanadaptarrápidamentealascondicionescambiantesdelosnegocios.

• Lasredes facilitana lasempresascompartirhardware,software,aplicacionesdesoftware (apps)ydatosatravésdelaempresay,también,entrediferentesempresas.

• Lasredesfacilitanquelosempleados,clientes,gruposdetrabajo…localizadosensitiosgeográficosdispersos a los largo del mundo, compartan documentos, fotografías, conocimiento, ideas. Estacomparticiónalentará la interacciónyel trabajoengrupocolaborativo, lagestióndelconocimientopropio, de los empleados, favoreciendo la comunicación, colaboración y coordinación para hacermáseficientesyefectivaslasrelacionesentrelaspartesinteresadasdeunaempresa(stakeholders).

Lasredestransmitenseñalesentreunemisor(fuente)yunreceptor(destinatario);lasseñalestransportanvoz,datos,audio,video...entreemisoryreceptor.

Fi gu ra A.1.Transmisión de una señal emisor-receptor.

Emisor(fuente)

Señal Receptor(destino)

Losnegociossoportancuatrofuncionesonecesidadesbásicas:movilidad,colaboración,relacionesybúsque-da(TurbanyVolonino,2012).

• Movilidad.Accesoseguroyfiabledesdecualquierlugaravelocidadesdetransmisiónaceptables.

• Colaboración.Trabajarenequipooconotrosequipos,demodotalquesusmiembrospuedenteneraccesoycompartirdocumentos,archivos,video,fotografíaocualquierotrotipodeinformación.

• Relaciones.Mantener el contacto o interacción con los clientes, socios, empleados, reguladores(stakeholders,shakeholders,etc).

• Búsqueda.Localizaciónybúsquedadedatos,documentos,hojasdecálculo,correoselectrónicos,mensajesinstantáneos,etc.

4 Apéndice A


Comunesatodaslasfuncionesdelasredesdecomputadorasson:eltráfico (señales)yloscircuitos que transmiten el tráfico.

Existendoscaracterísticasfundamentalesdelasredescomputadorasqueimpactandemodosobresalien-teenlosnegocios: conectividad ymovilidad.Hoydíalaproliferacióndesoportesmóvilesylaconectividaddedispositivosfacilitantodotipodegestióndedatosestructuradosynoestructurados.

Enel trabajoyen lavidadiariade lapersonas,cadadíasenecesitamayorconectividaddadoelgranvolumendedatosdetodotipo:texto,noticias,apps,basededatos,tuits (tweets)deTwitter,mensajesinstan-táneosdeFacebook,LinkedIn,Foursquare,Instagram,Pinterest,Tuenti…Laconectividadentrelosdiferentesmodosdelasredesdecomputadorasy,enconsecuenciadelosusuariosylaconexiónaInternetserealizadesdetodotipodedispositivoycondiferentesredes.

LamovilidadoelusoderedesydispositivosmóvilesestápenetrandoamarchasaceleradasyelnúmerodeusuariosqueaccedeaInternetmóvilpasoapasovadesplazandoalaccesodeusuariosporaccesotradicionalvíacabletradicional,ADSLofibraóptica.Aunquebienesciertoqueconectividadymovilidadhoydíasondostérminosmuyunidos,ycientosdemillonesdepersonasutilizantodotipoderedesmóviles,cableadas,porsatélite,etc.paralaconexiónaInternet.

A.3 ¿Qué es una red de computadoras?

Una red de computadoras es un sistemaqueconecta computadoras y otrosdispositivos (impresoras, es-cáneres,unidadesdealmacenamiento…)mediantesoportesdecomunicacióndemodoquelosdatosylasinformaciónsepuedentransmitirentreellos.Enesencia,unaredesunmediodecomunicaciónquepermiteapersonasogruposcompartirinformaciónyservicios.Latecnologíadelasredesinformáticasestácompuestaporelconjuntodeherramientasquepermitenalascomputadorascompartirinformaciónyrecursos.

Fi gu ra A.2.Red de computadoras.

Concentrador

Lasredesdecomputadorassecaracterizanporsuconfiguraciónyporsualcancegeográfico.Laconfiguraciónquepuedeadoptarunaredseconocecomo topología de la redyelalcancegeográficoeselespacioenqueseex-tiendelaredquepuedeirdeunosmetrosamilesdekilómetros.Unaredestáconstituidaporequiposdenominadosnodos. Paracomunicarseentresí,losnodosutilizanprotocolos–lenguajes–comprensiblesportodosellos.

Lasredesdecomputación (informáticas)actualesestánconstituidasporcomputadorasysistemasope-rativosheterogéneosqueconfrecuenciaseinterconectanatravésdeInternet.Ladistribuciónderecursosserealizaatravésdearquitecturasquesoportandiferentescapas(tier,eninglés).Normalmente,lasredespueden

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5A.3 ¿Qué es una red de computadoras?

tenertrescapasocuatrocapas.Laarquitecturadetrescapasconstadecapadepresentación(computadoraspersonalesconaplicacionesclientesynavegadorWeb);capadeaplicacionesconlosservidoresdeaplicacio-nesyservidorWeb;yporúltimo,capadedatosconservidoresdealmacenamientodearchivos,decontenido,demensajería,debasededatos,etc.

Fi gu ra A.3.Red de computadoras de tres capas.

Datos

Computador personal connavegador Web

Servidor Web

Servidores deaplicaciones

Computador personal conaplicaciones clientes

Presentación AplicaciónServidor de

archivos

Servidor decontenido

Servidor demensajería

Servidor de basede datos

Servidor decorreo electrónico

Laarquitecturadecuatrocapasañadeunacuartacapa de almacenamientoconinfraestructurasSANopooldealmacenamiento.

Fi gu ra A.4.Red de computadoras de cuatro capas.

Datos Almacenamiento

Computador personal connavegador Web

Servidor Web

Servidores deaplicaciones

Computador personal conaplicaciones clientes

Presentación AplicaciónPOWER

POWER

POWER

POWER

POWER

Servidor dearchivos

Base de datos

Servidor decontenido

Servidor demensajería

Servidor de basede datos

Servidor decorreo electrónico

Almacenamiento de datos

6 Apéndice A


A.3.1 Componentes de una red

Loscomponentesdeunaredsepuedenverdesdedosperspectivas:elhardwareyelsoftware.LaFiguraA.2ilustraloscomponentesprincipalesdehardware,softwareyelementosdetransmisióndeunareddecomputadoratípica.

Desdelaperspectivadelsoftware,lasredesdisponendeunsistemaoperativoderedqueesunsistemacomplejoqueestácompuestoasuvezpordiferentescapaslógicas(protocolosdecomunicación,capadeaplicación…),yquepermiteadiferentespersonasinterconectadasfísicamentetrabajarconlosmismosrecur-sos.Proporcionauncontroldeaccesoalared(seguridaddeconexión,seguridadenelaccesoalosdiferentesrecursosdelared)coordinandolosaccesossimultáneos.Lascomputadorasconectadasalaredsedividenendoscategorías:cliente(solicitantedeservicios)yservidor(entidadlógicaqueofrecelosservicios).Losclientessuelenserlospuestosdetrabajodelusuario(hoydíapuedensercomputadoresdeescritorio,laptops,tabletasoteléfonosinteligentes)quesolicitanserviciosdeaplicaciones(archivos,impresión,contenidosaudio,video,etc.),y losservidoresproporcionanserviciosmásavanzadosy losadministran(memoria,espacioendisco,impresoras…).Desdeunpuntodevistadecomponentesfísicos,loscomponentesbásicosson:

1. Hardware,computadoradedicadaalared,denominadaservidor (puedeexistirunaovarias,eslacompu-tadoradelsistemadelared),computadoracliente,PC,(computadorautilizadaporlosusuariosdelared,router(enrutador),bridge(puente),switch(commutador),gateway(pasarela),hubs(concentradores),etc.

2. Software,sistemaoperativoysoftwaredeaplicaciones.

Elsistema operativo de red (Network Operating System)controlaydirige lascomunicacionesde la redcoordinandolosrecursosnecesarios.Puederesidirentodaslascomputadorasdelaredaunquelomásfre-cuenteesqueresidaprincipalmenteenunacomputadoradedicadadenominadaservidordelared.Unservidoresunacomputadoraqueejecutafuncionesimportantesdelaredparasufuncionamientointernoyparatodaslascomputadorasclientestalescomoalmacenamientodedatos,controldelared,proporcionaralojamientodesitiosWeb,etc.Desdeelpuntovistadesoftware,losservidoresutilizanlossistemasoperativosdered,talescomoWindows,UNIX,Linux,MacOS,etc.ylasaplicacionesoutilidadesquegestionanelfuncionamientodelservidorylaconexióncontodaslascomputadorascliente.

Paraque lacomunicaciónen redseaoperativa,senecesita,enprimer lugar,una interconexiónconsis-tenteeninterconectarlosequiposentreellos;normalmente,seutilizarunainterfazporcablecomouncableconectadoaunatarjetaderedounmodem,tambiénsepuedeutilizarlainterfazinalámbricaatravésdeco-municacionesinalámbricas(sincable)queutilizanondasradio,infrarrojos,láser,satélite…Ensegundolugar,serequiereademásdelhardwarequegarantizalaconectividadyelintercambiodelasseñalesdesoportefísicoodeonda,unasnormasdecomunicaciónoprotocolos quepermitendarunsentidoalaseñalquecirculaentrelospuestosdetrabajoylosservidores,yasíadministrarelaccesoalsoportecompartido.

A.3.2 Dispositivos de interconexión

Losdispositivosdeinterconexiónderedespermitenenviarmensajesentreunosservidores(host)yotros.De-pendiendodelasnecesidadesdelaredseusaránconcentradores(hubs),puentes(bridges)oconmutadores(switches)paracrearlasredescorrespondientesyenrutadores(router).

• Router(enrutadoroencaminador)esunprocesadordecomunicacionesutilizadoparaenrutar (enca-minar)paquetesdedatosatravésdelapropiaredyotrasdiferentes,asegurandoquelosdatosseenvíanaloslugaresoclientesadecuados,identificadosporunadirecciónelectrónica.

• Bridge (puente)esundispositivodeinterconexiónderedesqueseutilizaparaconectarsegmentosdered(redesdediferentesvelocidades),pasandolainformacióndeunsegmentoaotro.Utilizaunatécnicadealmacenamientode“almacenaryenviar”.

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7A.3 ¿Qué es una red de computadoras?

• Hub(concentrador)esundispositivoqueconectacomponentesdeunared,enviandounpaquetededatosatodoslosrestantesdispositivosconectados.Poseeunnúmerodeterminadodeconexiones,denominadaspuertos,alosqueseconectanlosservidores(host).Suobjetivoconsisteenenviarlainformaciónquerecibeporunpuestoatodoslospuertosrestantes.

• Switch(conmutador)esundispositivodeinterconexiónderedesquepermiteconectardosomássegmentosdered.Básicamente,esunsistemamultipuerto dealtavelocidad.Integralafuncionalidaddeunconcentradorydeunpuente.Entodaslasredesmodernas,elconmutadoresuncomponenteclavealcualestánconectadosdirectamentelosequiposdetrabajosylosservidores.

Enesencia,unhubesunpuntodeconexiónentrecomputadores.Sideseacomunicarseconotrasredesdecomputadorassenecesitaunhub;esteeselcasomásfrecuenteparalaconexióndeunacomputadoraaInternet;enelcasodoméstico,cuandounusuarioseconectaaInternetenelhogarconunPCnecesitaunrouter,laconexióntelefónicaylaconfiguracióndelrouter.

A.3.3 Topologías de red

Unatopologíacaracterizalaformaenqueseorganizanlosdistintosequiposdeunaredparainteractuarentreellos.Existendosgrandescategorías:latopologíafísicaenrelaciónconelplanodelared,ylatopologíalógicaqueidentificalaformaenlacualcirculalainformaciónporelnivelmásbajo.Lainterconexiónentrenodosdelaredserealizaenformadeconexión punto a punto(unoauno)oenconexión multipunto(nnodoscontrannodos).Lastopologíasdeunared,comoseverámásadelante,sonmuyvariadas,ylasmáspopularesson:topologíadebus,topologíaenanillo,topologíaenestrellaytopologíaenmalla.

A.3.4 Conceptos fundamentales de redes

Lafamiliarizacióndelasredessuponeademásdelconocimientodesuscomponentes,lostiposderedesylastecnologíasderedesqueveremosmásadelante,elconocimientodelosconceptosotérminosclavederedesdecomputadoras.

• Bandwitdh(Anchodebanda).Eslacapacidaddetransmisióndeunared;esdecir,unamedidadelavelocidadalaquesetransmitenlosdatos.Lacantidadtotaldeinformacióndigitalquesepuedetransmitiratravésdeunmediodecomunicaciónsemideenbitsporsegundo(bps).Lacapacidaddetransmisióndecadatipodesoportedecomunicacionesenfuncióndesufrecuencia.Elanchodebandaestambiénel rangode frecuenciasquesepuedentransmitirporuncanaldecomunicacio-nes,yenladiferenciaentrelasfrecuenciasmásaltasybajasquesepuedentransmitirenuncanalespecifico. El anchode bandadependedel protocolo que se utilice (802.11b, 802.11g, 802.11n,802.16,etc.)ycuántapartedelaseñalestádisponibleparaelprocesamiento.Laseñalmásdébilesellímiteinteriordelanchodebanda(frecuenciamásbaja),ylaseñalmásintensaesellímitesuperior(frecuenciamásalta).

• Protocolo de red.Losprotocolosderedsonlosestándaresoconjuntodereglasquegobiernanelmodoenquelosdispositivosdeunaredintercambianinformación,ycomonecesitanfuncionarpara“hablarconlosrestantesdispositivos”.

Losdispositivosdecomputaciónqueestánconectadosaunareddebenaccederycompartirlaredparatransmitiryrecibirdatos.Estosdispositivosseconocen,normalmente,comonodosdelared,ydebenseguirunconjuntodereglasquepermitanlacomunicaciónentreellos.Elconjuntodereglasyprocedimientosquegobiernanlatransmisiónatravésdeunaredeselprotocolodedichared.Losdosprotocolosmásimportantesson:EthernetyTCP/IP.

8 Apéndice A


EthernetesunprotocoloderedesdeárealocalLAN.LamayoríadelasempresasutilizanEthernetde10gigabitsporsegundoquesignificaquelaredproporcionaunavelocidaddetransmisiónde10gigabitsporsegundo.Sinembargo,elestándardeEthernetmásutilizadoeseldefrecuencia100gigabitsporsegundo.

TCP/IP (Transmisión Control Protocol/Internet Protocol) es el protocolo de Internet. TCP/IP son elconjunto(suite)deprotocolosdeInternet;TCPeIP.TCP/IPseutilizaporlamayoríadelasredesparaasegurarquetodoslosdispositivossepuedencomunicaratravésdeInternet.

• Banda ancha(Broadband).Eltérminoeslaabreviaturadebroad bandwithyserefierealavelocidadde transmisión rápida. Las velocidadesde transmisiónpueden ir de1millóndebitspor segundo(megabits)adecenasocentenaresdemegabitsporsegundo.Existendiferentestiposdeconexionesdebandaancha,comoeselcasodeADSLolasredesmóvilescomoUMTSoLTE.

• Velocidad de bajada (Download). Es la velocidada la cual se reciben losdatosdesde Internet uotra red,obien la velocidad (rapidez)a laqueunaconexióndeterminadapuedeentregardatosaunacomputadoraodispositivomóvil.Enlajergadecomputación,sesuelendenominardescargaobajadadedatos.

• Velocidad de subida (Upload).Velocidadalaquesepuedenenviardatosaunaredolarapidezalaqueselospuedetransferirdesdeunacomputadoraodispositivomóvilalared.Tambiénseconocecomosubida(carga)osubir datos, alaaccióncorrespondiente.Normalmentelasdescargasdedatossonmásrápidasquelassubidasdedatos.

• Banda ancha (líneafija). ConexionesaInternetvíacableovíalíneasADSL(DSL).Labandaanchadelíneafijadifieredelasbandasanchademóviles(celulares)quesoninalámbricosyutilizansuspropiosespectrosdeseñales.

• Banda ancha móvil.Eslabandadedispositivosinalámbricos,deconexiónaInternetycuyoaccesoserealizaatravésdemódemsportátiles,teléfonos,videoconsolasuotrosdispositivosdeconexión.Existennumerososestándaresqueestudiaremosmásadelante,comoGPRS,UMTS,Wi-Fi,Wimax,LTE,etc.

Enlospróximosapartados,enunciaremosotrascaracterísticasdelasredesdesdeunpuntodevistamástecnológico.

A.4 Tecnologías de redes

Enesteapartado,trataremosdeestudiarlastecnologíasprincipalesenquesebasanlasredesdecomputa-dorasasícomolascaracterísticastecnológicasenlasqueseapoyan.Recordemosquelasredestransmitenseñalesentreunemisoryunreceptor,ylasseñalestransportandatos,vozovideo.

Lastecnologíasfundamentalesdelasredesson:

• Bidireccionaldelascomunicacionesentreemisoryreceptor.

• Tiposdeseñalesutilizadas.

• Equiposdeconmutaciónaencaminamiento(switching)paratransmisióndelainformación.

• Mediosycanalesdecomunicación.

• Tecnologíasdetransmisión(mediosdeacceso).

• Protocoloderedes.

• Tiposdeprocesamientoderedes.


9A.4 Tecnologías de redes

A.4.1 Bidireccionalidad de las comunicaciones

Losemisoresy receptores intercambian informaciónentreellos,peropueden intercambiarsus rolesenunmomentodeterminador.Dichodeotraforma,lascomunicacioneshandeserbidireccionales.Existentrestiposdiferentesdecomunicaciónentrelosmediosocanales:

• Simplex.Elmediosolosirveparaelenvíodelainformaciónenunsentido.

• Half-dúplex.Elmediosirveparalacomunicaciónenlosdossentidos,peronopuedesersimultánea,yaqueelemisorocupaelcanalyelreceptorhadeesperaraqueseterminelatransmisiónparacon-vertirseenemisorypoderenviarsuinformación.Unejemplotípicosonloswalkies-talkies.

• DúplexoFull-dúplex.Elmediosirveparalacomunicaciónbidireccionalsimultánea.

A.4.2 Tipos de señales utilizadas y módems

Lasredestransmitenlainformacióncondostiposbásicosdeseñales:analógicaydigital(FiguraA.3).

Lasseñales analógicassonondascontinuasquetransmitenlainformaciónalterandosuscaracterísticas.Porejemplo,cuandosetransmitelavozatravésdeunmicrófono,seconvierteenimpulsoseléctricosyéstossetransmitenporuncabledecobre.OtroejemplodeseñalanalógicaesunaseñaldeTVoradioquesecap-turaconunacámara(ounmicrófono),setransmiteydifunde.Lasseñalesanalógicastienendosparámetros,amplitud yfrecuencia.Lossonidossonseñalesanalógicasquesetransmitenmedianteondasyunafrecuencia,métododeempaquetamientodelasseñalesparaenviarlesalespacio.

Lasseñales digitalesson impulsosdiscretos,altosobajos,unosocerosquerepresentanunaseriedebits(0y1).Estacaracterísticapermitealasseñalesdigitalestransmitirinformaciónenunformatobinarioquepuedeserentendidoporlascomputadorasquefuncionanconelmismotipodeseñaldigital.

Fi gu ra A.5.Señales analógicas y digitales y transmisión mediante módems.

Señal Digital(Flujo de bits)

Señal Analógica(Señales de ondas)

Señal Digital

0 0 01 1 1 1

MódemComputador

Señal AnalógicaLínea telefónicaRed inalámbrica

Red móvilFibra óptica

0 0 0 01 11 1

10 Apéndice A


Enlaactualidad,normalmente,lasseñalesanalógicasseconviertenenseñalesdigitalesmedianteunpro-cesodenominadodigitalización.Unmódem(contraccióndemodulador-demodulador)esundispositivoquetienecomofunciónprincipal laconversióndeseñalesdigitalesaanalógicas–procesodenominadomodula-ción–yconversióndeseñalesanalógicasadigitales–procesodenominadodemodulación.Losmódemsseutilizanporpares,suelenestarenelemisoryenelreceptordeinformación,yfuncionandelasiguienteforma:Enelemisor,unacomputadora,segeneraunaseñaldigitalqueelmódemconvierteenseñalanalógicaylatransmitemediante líneasanalógicastalescomotelefónicas.Enel receptor,otromódemconvierte laseñalanalógicadeentradadenuevoendigitalparaquepuedaserentendidaporlacomputadora.Naturalmente,previaalaoperacióndemodulación-demodulaciónsehadeestablecerlacomunicaciónycomenzarlasesióndetransmisión.

Fi gu ra A.6.Transmisión de señales mediante módems.

Computadordel cliente

Instalación del clienteInstalación del proveedor

de servicios Internet

Servidor oservicio Internet

Módem ServerV .90

33600 bps(máximo)

Enlacedigital

T1 o T 2

56 o 64 Kbps Bucle (lazo)

local analógico

Red telefónicapública conmutada

Losmódemscomodispositivospuedenserinternosyexternos.Unmódem interno,sealojadentrodelacajadelacomputadora(servidor,deescritorioo laptop)yconectadocomounatarjetaasuplacabase.Unmódem externoseconectaalequipoatravésdelcorrespondienteconector.

Lacaracterísticaprincipaldeunmódemessuvelocidaddetransmisiónde informaciónmedidaenbitsporsegundo(bps).Existencuatrotiposbásicosdemódems:módemdial-up,módemcable,módemDSLymódeminalámbrico.

• Losmódems dial-upfueronlosmódemsprimitivosdiseñadosparalasprimitivas líneas telefónicas; su velocidadde transmisión solollegabaa56Kbps.

• Los módems cableestánmuyextendidosynumerosasoperadorasdetelefoníaofrecenlosservicioscorrespondientes,yelnúmerodesuscriptorespuedesermuyelevadodependiendodepaísesyregio-nesgeográficas.Operansobrecablecoaxial,porejemplo,aquellosutilizadosparalatelevisiónporcable.MuchascompañíasdeTVporcableofrecenconexionesaInternetatravésdemódemcableyconlamismareddecablecoaxialqueentregaseñalesdetelevisiónenloshogares.Lasvelocidadesdelosmódemscablevaríamuchodeunossistemasaotros,peropuedeofreceranchosdebandade1a10-20Mbpsdebajadayentre128KbpsyMbpsdesubida.

Un módem es un dispositivo que convierte señales analógi-cas a digitales (y viceversa) para permitir que las com-putadoras puedan trasmitir datos, voz, video… sobre redes analógicas como líneas telefónicas, cable, etc. Los módems realizan modulaciones y demodulaciones.



• Losmódems DSL o xDSL(Digital Subcriber Line)conectansucomputadoraaInternetutilizandolalíneatelefónicaordinariaqueofrecennumerosasoperadorasdetelefonía.Lagranventajasobrelosmódemsdial-up es laconectividad; laconexiónestádisponiblesiempredemodo inmediatoynorequierelaconexiónoencendido(prendido)delmódemcomoenelcasodial-up.

• Los tipos demódems DSL más populares son: ADSL, HDSL, SDSL, IDSL, VDSL y RADSL. EnEspaña, elADSLestá establecido comoelmediomásextendidode accesoa Internetdebandaanchaparaelusuariodoméstico.EnelapartadoA.4,sevencaracteristicastécnicas.

• Losmódems inalámbricosrealizanlamismafunciónquelosmódemstradicionales,conectandosucomputadoraaunared inalámbrica,móvildeteléfonosoWi-Fi.Hoyendíaestánmuyextendidosentredispositivosmóviles,teléfonosinteligentesytabletas.ParafacilitarelaccesoaInternetdesdecualquier lugar y en cualquier momento, de computadoras portátiles (laptops) han aparecido losmódemsportátilesconconexiónvíaUSB(módemsUSB),yquesonsimilaresapendrives(poreso,selesuelenllamarenjergacoloquial“pinchos”),yquebastasuconexiónfísicaalacomputadoraportátil,unacontratacióndelíneatelefónica,laconfiguraciónyconexiónmedianteunregistrosencillo.Estos módemssehanhechomuypopulares,yaquevanunidosalasredestelefónicasmóviles3Gy4G,ypermitenunaconexiónrápidayfácilaInternet,desdelugaresenquenosedispongadeaccesoADSLoWi-Fi,talescomocafeterías,playas,hoteles,casasdevacaciones,parque,etc.Enlaactualidad,sehaextendidolaconversióndelteléfonomóvilinteligenteenmódemUSB;unaopcióneneldispositivoloconvierteenmódemybastasuconexiónaun laptop(portátil)parasuconexiónaInternet,apro-vechandolaconectividaddedatosdelteléfonocelular.

Fi gu ra A.7.Diferentes dispositivos de módems.

A.4.3 Dispositivos de conmutación

LatransmisióndeunaseñalentrediferentesredesdecomputadorasdeempresaoalaredInternet,necesitadispositivosespecíficoshardwaredenominadosswitchesorouters ynodosdelared.Latransmisióndelasseñalesporconmutadoresyenrutadoressedenomina(switching).Existendostiposdeconmutación:decir-cuitos ydepaquetes.

• Conmutación de circuitos.Unavezqueserealizaunaconexiónentreunafuenteyundestino,elcaminodeunaseñalentrenodosesdedicadoyexclusivo.Laconmutacióndecircuitosesunatec-nologíaantiguaqueseutilizapara llamadas telefónicas.Estas redessecaracterizanporqueexisteunareservapermanentedelosrecursos(circuitos)porpartedelemisoryreceptorduranteeltiempo

12 Apéndice A


queduralacomunicación.Lasllamadassetransmitenatravésdeuncircuitodedicadoqueseutilizaparaesallamada.Lacaracterísticadiferencialdeestetipodeconmutaciónesqueelcircuitonosepuedeutilizarporcualquierotra llamadahastaquesetermina laconexiónosesión;en lapráctica,existeunareservapermanentedelosrecursos(circuitos)porpartedelemisorydelreceptorduranteeltiempoenqueduralacomunicación.

• Conmutación por paquetes.Laconmutación de paquetes(packet switching)eselmétodoutilizadopreferentementeenlasredesdedatos,dondeelcaminodelaseñalesdigitalynoesdedicadaniexclusiva,esdecir,lasredessoncompartidas.Lainformaciónviajadigitalizadaylaconmutacióndepaquetetrocealainformaciónenpaquetesobloquespequeñosqueseenvíanpordiferentescanalesdecomunicacióndesdeelemisor, yqueal llegaral receptorse recomponen (seensamblan)paraconstruirelmensajeoriginal.

Fi gu ra A.8.Redes de conmutación de paquetes.

Conmutación de circuitos

Conmutación de paquetes

Conmutación de paquetes y circuitos virtuales

Lasredesdeconmutacióndepaquetestransmitenlosdatosagrupadosenpequeñospaquetespordiferen-tescanalesdecomunicación,demodoindependienteysereagrupanensudestinofinal.Porejemplo,laredcuandoenvíaunarchivo,uncorreoelectrónicoounmensajeinstantáneorompelainformaciónenpaquetes(blo-ques)deuntamañoespecífico.Cadapaquetetransportapartedelainformación(archivo,mensaje)juntoconunainformaciónespecíficadelaredcomodirecciónIPdelemisorydelreceptorasícomodatosconindicacióndelnúmerodepaquetesenqueseharotolainformación.EnlatransmisiónenunaredcorporativaoenInternet,lospaquetessiguencaminosdiferentes(FiguraA.8)haciaeldestino,queseensamblanyreorganizanenelmensajeoriginalunavezllegadoaldestino.

Lasredesinalámbricasutilizantambiénconmutacióndepaquetes,ademásdelosroutersinalámbricos.



A.4.4 Medios y canales de comunicación

Laconmutacióndedatosdesdeunaposiciónaotra,ysobretodoagrandesdistancias,requieredemediosfísicosdenominadoscanales de comunicación. Loscanalesdecomunicaciónseagrupanendosgrandescategorías:cable(cabledepartrenzado“cobre”,cable,fibraóptica)yespectro radioeléctrico,queagrupadife-rentesservicios:difusión (broadcast,radioytelevisión),comunicaciones inalámbricas(móviles,satélite,comu-nicacionesinalámbricas,seguridad,comunicacionesaeronáuticas, infrarrojos,microondas),posicionamiento(GPSygeolocalización),radar,etc.

• Cable.Loscablesseutilizanpara latransmisióndeseñaleseléctricas.Eselsistematradicionaldecomunicacióncableado.Sonhilosdecobreprotegidosporunaislamientoplatinoqueevita laapa-riciónderuidosdentrodelalínea.Seconocecomocabledepares,cabletrenzadoopartrenzado.

Fi gu ra A.9.Cable de cobre de pares y cable coaxial.

Elcablesueletenerdoshilosdecobretrenzados.Eselmétodomáseconómicodisponiblemuyam-pliamente,esfáciltrabajarconél,aunquetambiénofrecedesventajas:lento(anchodebandapeque-ño),sujetoainterferenciasypocoseguro.Elcable,asuvez,presentadoscategoríasmás–apartedelcobredepartrenzadoclásico–:cablecoaxialycablexDSL.

Elcable coaxialestácompuestoporunhilodecobreenvueltoenunaislamientoplástico,queasuvezestáenvueltoporunamalladeplásticoqueaíslaaúnmásdelexterior.Elcablecoaxialpresentamejorescaracterísticasdetransportedeinformación,enelsentidodelacantidaddeinformaciónquepuedetransmitirysufiabilidad.Elanchodebandadefrecuenciasesmáselevadoqueelcobredepartrenzadoypuedetransportarseñaleseléctricasenlagamadecientosdemegahertzios(Mhz),yalcanzarvelocidadesde16Gbps.

Porsusventajasfrentealcabledeparesseutilizanormalmenteparatransportartráficodedatosdealtavelocidadyseñalesdetelevisión(TV).Entrelosinconvenientesquepresentaelcablecoaxialestán:suelevadocoste,resultamásdifícildetrabajar,yesmenosflexible.

Existeunaterceracategoríadecabledecobreyqueporsuimportancialededicamosunapartadoespecial:tecnologías xDSL.

• xDSL.Sebasanenlaconversióndelalíneaanalógicaconvencionalenunalíneadigitaldealtavelo-cidad.LaslíneasDSL(Digital Subscriber Line)proporcionantransmisióndealtavelocidaddedatosdigitalesen loshogaresynegociossobre las líneastelefónicasexistentes.Dadoque las líneastele-fónicasexistentessonanalógicasylatransmisiónesdigital,lossistemasDSLdebenincluirmódems.LossistemasDSLofrecenanchosdebandamuyaltos,desde128KbpshastadecenasdeMbps.

14 Apéndice A


ElADSLesunadelasvariantesdelaslíneasADSL,unodelostiposdeaccesoaInternetmásextendidoenEuropay,enparticular,enEspaña,parabrindarserviciodeaccesoaInternetdebandaanchaenelsectorresidencial.Enlosúltimosaños,sehanproducidomejorascondiferentesvariantes:ADSL2,VDSL,VDSL2,etc.

Tabla A.1 Velocidades de diferentes tipo de DSL.

Familia ITU Nombre Ratificación Máxima velocidad

ADSL G.992.1 G.dmt 1999 7 Mbps down800 kbps up

ADSL2 G.992.3 G.dmt.bis 2002 8 Mb/s down1 Mbps up

ADSL2plus G.992.5 ADSL2plus 2003 24 Mbps down1 Mbps up

ADSL2-RE G.992.3 Reach Extended 2003 8 Mbps down1 Mbps up

SHDSL (update 2003) G.991.2 G.SHDSL 2003 5.6 Mbps up/down

VDSL G.993.1 Very-high-date-rate DSL 2004 55 Mbps down15 Mbps up

VDSL2-12 MHzlong reach G.993.2 Very-high-date-rate DSL 2 2005 55 Mbps down

30 Mbps up

VDSL2-12 MHzlong reach G.993.2 Very-high-date-rate DSL 2 2005 100 Mbps up/down

Fuente:CMT(ComisióndelmercadodetelecomunicacionesdeEspaña)

• Fibra óptica.Loscablesdefibraópticaconstandemillaresdemilesdefilamentosmuydelgadosdefibrasdevidrioquetransmiteninformaciónvíaimpulsosdeluzgeneradosporláseres.Generalmente,estáncompuestosporunnúcleodematerialplásticopordondetransitalaluzenvueltaporotromate-rialplástico.Elmaterialqueenvuelveelnúcleopresentauníndicederefracciónquepermitequelaluznoabandoneelnúcleo,aunquelafibrasedoble(aligualqueenelcasodelhilodecobre).

Losdatossetransformanenpulsosdeluzqueseenvíanatravésdelcabledefibraópticaporundispositivoláser,quepuedellegardesdekilobitsporsegundo(Kbps)hastadecenasycentenaresdemegabitsporsegundo(Mbps),pudiendollegaragibabitsyterabitsporsegundo,inclusive.

Fi gu ra A.10.Cable de fibra óptica.



Elcabledefibraópticaesconsiderablementemásrápido,ligeroyduraderoqueloscablescitadosanteriormenteysuelenseridóneosparatransportargrandesvolúmenesdedatos.Losinconvenientesson:suelevadocosteysudificultadparaimplantarlosymantenerlos.Loscablesdefibraópticaseinstalannormalmentecomolacolumnavertebral(backbone)deunaredmientrasqueloscablesdeparcoaxialesyADSLconectanlacolumnavertebraldelaredasusdispositivosindividuales.

Sinembargo,cadadíalasoperadorasdetelefoníautilizanADSLconmayorprofusióncomomediodeconexióna Internet tantoparaempresascomopara loshogares;esteeselcasodeTelefónica,Verizon,Telmex,etc.

• Soporte radioeléctrico.Esposibleenviarondasoseñaleseléctricassinnecesidaddequeexistaningúnsoportefísicotendido(cableado),yaque lasondassepropaganporelaire;seconocencomomediosdetransmisión inalámbricos.Seutilizanantenasquepuedenenviar lasondasentodas lasdireccionescomoeselcasodelasantenasdedifusiónderadioytelevisión,odetelefoníacelular(móvil),oderedesinalámbricasWi-FioWimax.

Latransmisiónsincables (inalámbrica)aprovecha lasposibilidadesderadiacióndelespectrora-dioeléctrico,conjuntoderadiofrecuenciasquesepuedenutilizar.Lautilizacióndelasradiofrecuenciasestáreguladapororganismosinternacionalesquesonlosqueasignanbandasdefrecuenciaadife-rentesusos(Defensa,Policía,Gobierno,etc.).Estasbandasdefrecuenciapuedenvariarsuusoenserviciosdecomunicaciónalolargodeltiempo.

Losmediosdetransmisióninalámbrica,dadoquesebasanenseñalesradiodediferentesfrecuen-cias,sepodríanagruparendiversascategoríassegúnsuusoenlasredesdecomputadoras:microon-das,celular,Wi-Fi/Wimax,sensores,infrarojos,RFiD,etc.

Lossistemasdemicroondastantoterrestrescomocelestestransmitenseñalesderadiofrecuenciaalaatmósfera,yseutilizanmayoritariamentecuandosenecesitancomunicacionespuntoapuntodegrandesvolúmenesdedatosyagrandistancia.Unodelossistemasdemicroondasmásutilizadosestáenlossatélitesdecomunicaciónqueseutilizanparatransmisionesagrandesdistanciasyparaorganizacionesoempresascongrandispersióngeográfica,inclusoazonasrealesextensasdondeesposibledesplegarinstalacionesdecableosistemasdeantenasparausoenredesinalámbricas.

UnossistemasquehanconseguidoungranaugeenlosúltimosañoshansidolosGPS(Global Positioning System,SistemadePosicionamientoGloba),quejuntoconlossistemasdegeolocaliza-ción,sehanconvertidoenelsoportedeunodelossistemasinformaciónmásextendidosyutilizadosdelaactualidad:lossistemasdeinformacióngeográfica,SIG (Geographical Information Systems).

Fi gu ra A.11.Sistemas de transmisión por satélites.

Estación terrestre

Ciudad A

Ciudad B

Ciudad C

Antena satelital

16 Apéndice A


A.4.5 Protocolo de redes: TCP/IP

Anteriormente,hemosdefinidounprotocolocomounconjuntodereglasyprocedimientosquegobiernanlatransmisióndeinformaciónentredospuntosdeunared.LosdosprotocolosmásimportantessonEthernetyTCP/IP.Aunqueyahemosconsideradoambosprotocolos,dadalaimportanciadeTCP/IPenelfuncionamientodelaredInternet,ampliaremossuconceptoprofundizandoensuscaracterísticastécnicasdeimplantaciónuniversal.

TCP/IPenelprotocolodeInternet,porexcelencia,yfuedesarrolladadurantelosprimerosañosdeladé-cadadelossetentaporunequipolideradoporVintonCerf,enlaagenciaDARPA(Departament of Defense Advanced Research Project Agency),deEstadosUnidos,conelobjetivodeayudaraloscientíficosatransmitirdatosentrediferentestiposdecomputadorasyagrandesdistancias.ElprotocoloTCP/IP,enrealidadconstaasuvezdedosprotocolos.

• TCPrealizatresfuncionesbásicas:

– administra elmovimiento de paquetes (utiliza el sistema de conmutación de paquetes) entrecomputadorasestableciendounaconexiónentreellos.

– secuencialatransferenciadepaquetes.

– reconocelospaquetesquehansidotransmitidos.

• IPeselprotocolodeInternetyelresponsablededesensamblar,entregaryreensamblar(reorganizar)losdatosdurantelatransmisión.

Mediantelatécnicadeconmutacióndepaquetes,estudiadaanteriormente,losdatosserompenenblo-quesdedatos(paquetes);yacontinuación,seenvíanporloscanalesdecomunicación.Cadapaquetetrans-portaademásdelosdatos,lainformaciónnecesariaparallegarasudestino:ladirecciónIPdelemisor,ladi-recciónIPprevistadelreceptor,elnúmerodepaquetesdelmensaje,yelnúmeroespecíficodelpaquetedentrodelmensaje.Cadapaqueteviajaindependientementeatravésdelared,ypuedeserenrutadooencaminadoatravésdediferentescaminosdelared.Cuandolospaqueteslleganasudestinosereúnenyensamblanenelmensajeoriginal.

Elsistemadeconmutacióndepaquetesesaltamentefiable,toleranteafallosydinámico,yaquepermitecorregircualquiererrorenlaroturaonollegadadealgúnpaquete,yaqueelsistemaprevésureenvíoencasodeerrores.

Fi gu ra A.12.Funcionamiento del protocolo TCP/IP.

Modelo TCP/IP

Aplicación

Transporte

Internet

Acceso a la red



LospaquetesutilizanelprotocoloTCP/IPparatransportarsusdatosyrealizaestafunciónmediantecuatrocapas:aplicaciones, transporte, Internet e interfaz de redes,denominadomodelodereferenciaTCP/IP.

• Capa de aplicaciones:facilitaquelosprogramasdeaplicacióndelosclientesaccedanalasotrascapasydefinanlosprotocolosqueutilizanlasaplicacionesparaintercambiodelosdatos.UnejemplodeestosprotocolosdeaplicacioneseselHTTP,utilizadoparatransferirarchivosdepáginasWeb.

• Capa de transporte:proporcionalacomunicacióny losserviciosdepaquetesa lacapadeaplica-ciones.Estacapaincluyevariosprotocolos,entreelloselTCP.

• Capa de Internet:esresponsabledeldireccionamiento,enrutamientoyempaquetamientodepaque-tesdedatos.ElprotocoloIPseutiliza,entreotrosprotocolos,enestacapa.

• Capa de interfaz de red:sitúalospaquetesenelcanaldecomunicacionesytambiénlosrecepcionaencualquiertecnologíadered.

Elfuncionamientodelascuatrocapasserealizaentredoscomputadorasconindependenciadeltipodehardwareysoftwarequesoportan,yquepuedeserdiferente.Comienzaenviandolosdatosdeunacomputa-doraaotratravésdelascuatrocapas,comenzandoenlacapadetransporteeInternethastallegaralacapadeinterfazdelared.Losdatoslleganalacomputadorareceptoraviajandoporlascuatrocapas.

Fi gu ra A.13.Capas del modelo de referencia de TCP/IP.

ArquitecturaTCP/IP

Aplicación

Transporte

Internet

Acceso a red

Procesos yaplicaciones de red

Permite el envío dedatos de extremo aextremo

Define datagramasy maneja rutas

Rutinas que permitenel acceso físico ala red

4

3

2

1

A.4.6 Categorías de procesamiento de redes: Cliente/Servidor y P2P

Elsistemamásfrecuenteutilizadoenlasredesdecomputadorasdeunaempresaeselprocesamientodistri-buido,queconsisteendividirelprocesodelsistemaentredosomáscomputadoras.Estetipodeprocesa-mientofacilitaquediferentescomputadorassituadasendistintasposicionessecomuniquenunasconotrasmedianteloscanalesoenlacesdecomunicaciones.

Eltipodesistemasdistribuidoconocidocomoplataforma cliente/servidoreselmásutilizadoenlossiste-masinformáticos,yeslaplataformaclásicaenlossistemasdistribuidosdecomputación.

18 Apéndice A


Laplataformaocomputacióncliente/servidor (C/S) esunmodelodecomputacióndistribuida.Enlazadosomáscomputadorasenunaorganizaciónfísica,dondealgunasmáquinas(servidores) proporcionanlosserviciosdecomputaciónaotras(PC,laptops,tabletas…)llamadasclientes.Normalmente,losservidoressuelensermuypotentesyalmacenanlasaplicacionesydatosqueponenadisposicióndelosclientes,quesonmáquinasmásligeras(menospotenciaymáseconómica).Elprocesoes:lacomputadoraclientesolicitaaplicaciones,datosocapacidaddeprocesoalacomputadoraservidorquerespondeproporcionándolelosserviciossolicitados.

Fi gu ra A.14.Plataforma cliente/servidor.

Servidor

Cliente

Cliente

Cliente

Cliente

Cliente

Es importante diferenciar bien las tareas del cliente en un sistema cliente/servidor. Los servidores soncomputadorasqueproporcionanunavariedaddeserviciosalosclientes,incluyendoejecuciónderedes,pro-cesamientodesitiosWeb,procesamientodecorreoelectrónico,almacenamientodedatosygestióndebasededatos,aplicacionesdeusuariocomopuedeserMicrosoftOfficeoaplicacionesCRMparagestiónderela-cionesconlosclientes.Losclientesson,normalmente,lascomputadorasdeescritorioolaptops(portátiles),enlascualeslosusuariosejecutansuspropiastareas,talescomoaccesoabasededatos,tratamientodetexto,tratamientodeaplicacionesCRM,SCM,etc.comousuariosdelaempresa.Sinembargo,hoyendía,lascomputadorasclientesontambiéntabletas,teléfonosinteligentes,videoconsolas,etcétera.

Peer-to-Peer

Untipoespecialdeprocesamientocliente/servidoreselprocesamientoP2P(peer-to-peer).P2Pesuntipodeplataformadistribuidaendondecadacomputadoraactúatantocomoservidorcomocliente;esdecir,cadacomputadorapuedeaccederatodoslosarchivosdelasotrascomputadoras.

ExistentrestiposdeplataformasP2P.ElprimersistemaaccedeapotenciadeCPUnoutilizadaentrecom-putadoras.UnaaplicaciónmuyconocidadeestacategoríaeselproyectoSETI@home(http://setiathome.ssl.berckley.edu);estasaplicacionessuelenserproyectosdesoftwareabierto(open source)ysepuedenutilizar(descargar)demodogratuito.

ElsegundotipodesistemasP2Psonaplicacionescolaborativasentiemporealquepermitenestablecerunaconexiónycolaboraciónentiemporealpersona-personadentrodelaaplicación.Unaaplicacióncolabo-rativatípicaesMicrosoftSharepointWorkspace.


19A.5 Topologias de redes

LaterceracategoríadeP2Psecentraenlacomparticióndearchivosybúsquedaavanzada.Estacategoríaestácaracterizadaporbúsquedasenlenguajenaturaldemilesomillonesdesistemaspeer.Permitealosusua-riosdescubrirotrosusuarios,nosolodatosypáginasWeb.Unaaplicacióntípicadecomparticióndearchivospeer-to-peeresBitTorrentqueesunaaplicacióndefuenteabierta(open source)quepermitelacomparticióndearchivos.

La tecnologíaP2Pse inicióconel intercambiodearchivosa travésdelsitioNapster,que tuvograndesproblemasensudíaacausadelasdescargasdemúsicasinpropiedadintelectual.Hoy,estemodelohasidosuperadoylossistemasP2Ppresentancaracterísticasnotablesdesdeelenfoquedeutilización:

• Creación y administración de aéreas de colaboración.Esposibledesarrollarunaaplicaciónquepuedesertotalmenteimplementadasindependerdeservidoresuotrossistemasadministradosdeformacentralizada.UnaaplicaciónP2PtípicaesMicrosoftOfficeGroove.

• Optimización de procesos.

• Compartición de archivos.

• Sincronización de datos.

• Compartir la capacidad de procesamiento. ElcasocitadodelproyectoSETI@homecuyoobjetivoeslabúsquedadevidaextraterrestre.

• Distribución de contenidos:texto,audio,video,fotografía,libros,etc.

• Reducción de costes de comunicaciónconclientes,socios,proveedores,etc.a travésdemen-sajeríainstantáneaytelefoníaIP.LasaplicacionesmásutilizadasypopularessonWhatsApp,Skype,Viber,Tango,Spotbros,WeChat,Line…

A.5 Topologias de redes

Lasredessedesplieganporzonasgeográficasquepuedenirdesdedecenasdemetroshastacentenaresodecenasdemilesdekilómetros;yporconsiguiente,seráprecisoestudiar laconfiguracióndelasredesyladistribucióndelcableadoqueinterconectasusdiferentescomputadoras.Laconfiguracióndelaredyladistri-bucióndesucableadoseconocentécnicamentecomotopología de red.Alahoradeinstalarunaredesmuyimportanteseleccionarlatopologíamásadecuadaalasnecesidadesexistentesenlaorganización.

Estambiénmuyimportanteantesdedecidirseporunatopologíaconcretaconsiderarpreviamenteelcon-juntodefactoresqueinfluyendemododeterminanteendichatopología:

• Distribucióndelosequiposainterconectar.

• Tipodeaplicacionesquesevanaejecutar.

• Inversiónarealizar.

• Costedelmantenimientoyactualización.

• Tráficoquevaasoportarlared.

• Capacidaddeexpansiónenhardwareysoftware (propiedadconocidaporescalabilidad).

Existentrestopologíasprincipales:bus,anilloyestrella.

20 Apéndice A


A.5.1 Topología en bus

Latopología en bus(soportelineal)tienetodossusequiposconectadosaunmediofísico,normalmente,uncable(sepuedeempleartambiéntecnologíainalámbricawireless)queseencuentrainterrumpidoporlosdosextremosy terminadoporelementoseléctricosqueaseguransuscaracterísticasde transmisión.Todas lasseñalessondifundidasenambasdireccionesalaredcompleta.Todoslosdispositivosdelaredrecibenlasmismasseñalesgraciasalsoftwareinstaladoenlascomputadorasclientequefacilitalatransmisión,yapro-tocolosquepermitenquecadamáquina“escuche”enlaredparadetectarsiexisteseñalenelmedioyestádisponiblepararealizarlatransmisión.Latecnologíaenbussebasaenuncableadoenelqueseconectanlosnodos(puestosdetrabajo,equiposdeinterconexión,periféricos).Setratadeunsoportemultipuntos.Elcableeselúnicoelementofísicoqueconstituyelaredysololosnodosgeneranseñales.Lacantidaddecablesutilizadosesmínimaynoserequiereunpuntocentral.

Lasventajasmássobresalientesdeunatopologíadebusson:sufacilidaddeinstalaciónymantenimiento;noexistenelementoscentralesdelosquedependelared,yqueencasodenofuncionardejaríaninoperativaatodaslasmáquinas;siunnododelaredseavería,simplementedejadefuncionarynointerrumpelatrans-misión.Suprincipalinconvenienteesquelarupturadelcableenalgúnpuntodejalaredinoperativa.

Fi gu ra A.15.Topología de bus (ETD: equipo terminal de datos).

ETD N ETD 1 ETD 2 ETD 3 ETD 4

ETD 8 ETD 7 ETD 6 ETD 5

ElestándarmáshabitualparaestasredesesEthernet(protocoloIEEE802.3).LasredesEthernetsuelenserpequeñasysusvelocidadesdetransmisiónoscilanentrelos10yl000Mbpsaunqueyasonposiblesvelo-cidadesde1Gpso10Gbs(Ethernet802.3ae)einclusoversionesde40a100Gps.

A.5.2 Topología de anillo

Esunaredenlaquelosdispositivos(nodos)estánconectadosconunbuclecerradooanillodemodoqueseaseguraqueelrecorridodelainformaciónentredosequiposconectadosalaredeslamáscortaposible.Lainformaciónpasadeunamáquinaaotraenunasoladirecciónysolopuedetransmitirunasolamáquinaalavez.ElprotocoloutilizadoesToken Ring(pasodetestigo).Estatopologíanoesfrequenteenlaactualidad,exceptoenredesdeáreaampliaoextensa,debidoalosinconvenientesquepresenta:

• Siserompeelcablequeconstituyeelanilloseparalizatodalared.

• Esdifícildeinstalaryrequiereunfuertemantenimiento.

• Esdifícillaagregacióndenodosporsuconfiguracióndeanillo.


21A.5 Topologias de redes

Fi gu ra A.16.Topología de anillo. 1. Red en anillo; 2. Dos redes con topología en anillos interconectados (ETD: Equipo terminal de datos)

ETD ETD ETD

ETD ETD ETD

ETD

ETD

ETD

Nodo2

Nodo3

Nodo1

Lasredesenanillosesuelenutilizarenredesampliasoextendidasconocidascomoextended starnetwork.

A.5.3 Topología de estrella

Todoslosdispositivosdelaredseconectanaunpuntocentraldenominadohub(concentrador)formandounaestrellafísica.Lainformaciónentrecomputadoraspasaporelconcentrador;porlocual,siserompeelhubprovocairremediablementelacaídadetodalared;porestarazón,sesueleemplearmásdeunconcentrador.

Lafiabilidaddelaredsebasaenqueunnodopuedefallarsinqueelloafectealosrestantesdelared;siserompeuncablesolosepierdelaconexióndelnodoqueinterconectaba.Lasredesenestrellafacilitanladetecciónylocalizacióndeaverías.

Fi gu ra A.17.Topología en estrella.

ETD B

ETD C

ETD ANodo de

interconexióncentral

22 Apéndice A


A.5.4 Topología de malla

Enlatopologíadereddemalla(oenmallada)todoslosequiposseconectanentresí.Sebuscaconseguirquetodoslosdispositivosdelaredtenganconexiónfísicaconlosrestantesdispositivos,utilizandoconexiónpuntoapuntoloquepermitequecadamáquinasecomuniqueconcualquierotrademodoparalelosifueranecesario.

Elsistemadeconexiónesquelosequiposfinalesseconectenaunconjuntodeequiposintermediosenformadeestrella,mientrasqueestosúltimosseconectantodoscontodosenunatopologíademalla.

Fi gu ra A.18.Topología de malla.

A.5.5 Topología en árbol y derivadas

Existeunaquintatopologíadenominadatopologíaenárbol,enlacuallosnodosestánconectadosenformadeárbol.Estaconfiguraciónessimilaraunaseriederedesenestrellainterconectadas.

Fi gu ra A.19.Topología en árbol.

Ademásdelastopologíasanteriores,esposibleconectar“busenestrella”y“anilloenestrella”.

Bus en estrella.Loselementosactivosdelared,enlosqueseconectanlasestacionesdetrabajo,puedenestarconectadosentresíenbus.Varioshubsconectadosentresímedianteunaredtroncal(normalmentedefibraóptica)formanunaredcontopologíadebusenestrella.

Anillo en estrella.Seoriginacuandoseconectanvariosanillosentreellos.


23A.6 Tipos de redes

A.6 Tipos de redes

Unavezdescritaslastopologíascomunes,esprecisoclasificarlasredesdecomunicacionesenfuncióndesualcancegeográfico,esdecir,ladistanciaalaquepermitentrasladarlainformación.Lostiposderedesdecom-putadorassedividenengrandesgrupos,redescableadasyredesinalámbricasymóviles.Enesteapartado,noscentramosenlasredescableadasqueseclasificanenredesLAN,MAN,WAN,PANyCAN.

A.6.1 Redes LAN

Una red de área local (LAN,Local Area Network)estádiseñadaparaconectarcomputadoraspersonalesyotrosdispositivosdigitalesenpequeñosalcances,decenasocentenaresdemetros,inclusokilómetros,yqueseinstalannormalmente,enedificios,empresas,hogares,universidades,etc.

Una reddeárea local está compuestapor computadorasquepuedencompartir datos, aplicaciones yrecursoscomoimpresoras,escáneresodispositivosdealmacenamientodedatos(unidadesdediscoduro,entreotros).La redconstadeunservidordearchivosdedicadoqueproporcionaa losusuariosaccesoarecursosdecomputacióncompartidos,incluyendoarchivosdedatos,datosdebasededatos,oprogramasdesoftware.Elservidorderedesquiendeterminaelacceso,mododeaccesoylasecuenciadelascomuni-caciones;elenrutador(router)sirvedeintermediarioodeconexiónconotrasredesdecomputadoras,inclusoInternet,ypermiteintercambiarinformaciónentreellas.

Fi gu ra A.20.Red de área local LAN.

SERVIDOR SERVIDOR

Red Internet

LasredesLANpocoapocohanidoampliandosuscaracterísticasypuedencontenermúltiplesservidoresycomputadorascliente.Enestoscasos,sesuelenutilizarservidoresdedicadospararealizartareasespecíficasconcretascomo:almacenamientodedatosenarchivosybasesdedatos,almacenamientoydistribucióndecorreoselectrónicos,gestiónde las impresorasde laempresa,etc.,yenestoscasossesuelendenominarservidoresdebasededatos, servidoresdecorreoelectrónicoo servidoresde impresorasquesecentranfundamentalmenteen lagestiónde losserviciosanterioresoenotras frecuentescomo losservidoresWebquegestionanlaspáginasositiosWebdelaempresa.LosprotocolosmásutilizadosenredesLANsonlosprotocolosEthernet.

24 Apéndice A


A.6.2 Redes MAN

Unared de área metropolitana(MAN,Metropolitan Area Network)esunaredqueseextiendeenmayoresdis-tanciasquelasredesdeárealocal,yquesepuedeextenderenelámbitodeciudades,complejosdeedificios,etc.ypuedeusarseenáreasmetropolitanasoinclusoentreregionesgeográficas.

Fi gu ra A.21.Red de área metropolitana, MAN.

Ciudad 1

Ciudad 2

Ciudad 3

MAN

A.6.3 Redes WAN

Unared WAN(Wide Area Network)esunareddeáreaextensacuyacoberturageográficapuedeseryadecientoseinclusomilesdekilómetros,enlosmismospaísesdelmismoodedistintoscontinentesoinclusoanivelglobalenelmundo.

LasredesWANcomoredesextendidasoampliassonposiblesgraciasalextensocableadodelíneastelefó-nicas,torresdetransmisiónpormicroondas,extensióndesatélites,fibraóptica,etc.LosprotocolosutilizadosenlasredesWANsonFrameRelay,ATM,SDH,FDDI.

Fi gu ra A.22.Red de área extendida WAN.


25A.6 Tipos de redes

A.6.4 Redes PAN

AmedidaquehanaumentadolosdispositivosdeaccesoaInternet,ydentrodelaspropiasredescorporati-vas,especialmente,dispositivosmóviles(teléfonosinteligentes,tabletas,PDA,videoconsolas…)hanaparecidounosnuevostiposderedes,denominadasredes de área personal(PAN,Persona Area Networks).LasredesPANsonunaconfiguraciónbásicapersonal, lascualesestán integradaspor losdispositivossituadosenelentornopersonalylocaldelusuario,yaseaenlacasa,trabajo,automóvil,parque,centroscomerciales,cines,etc.ActualmenteexistendiversastecnologíasquepermiteneldesarrollodeestasredescomopuedenserlastecnologíasBluetooth,infrarrojos,RFIDoNFC.

Fi gu ra A.23.Red PAN.

A.6.5 Redes CAN y VANLasredes CAN (Campus Area Network)comosunombreloindicaserefierenalostiposderedesespe-cíficosdesarrolladoseimplantadosencampusuniversitarios,camposdelasuniversidadescorporativas,quepor susespecialescaracterísticas requierenuna redesespecialesparaatenderestudiantes,profe-sores,personalnodocente,investigadores,etc.,ysituadosenunmismocampusocampusdistribuidosgeográficamenteendiferentesciudades,oinclusoendiferentespaísescomolasuniversidadesespañolasUNED,UOC,oelTECdeMonterrey,quedisponendesedesenpaísesdistintosdelosdesusedecentral.

Otrotipoderedcuyoconceptoestáemergiendoeslareddeáreadevalor(VAN,Value Area Network),red de valor añadido,queprestaalgúntipodeserviciofinaldeestetipoausuariosoempresasmásalládelsimpletransportedelainformación.LasredesVANsonvariantesydependendelosoperadoresdetelecomunicacio-nesquesecentrannosoloeneltransportedeinformacióncuantoenlosdatosquecontienen,yqueasuvez,esunvalorañadido.

26 Apéndice A


A.7 Tecnologías inalámbricas

Lastecnologías inalámbricas (sincable) incluyendispositivos inalámbricosvariados (teléfonos inteligentes)ysoportes de transmisión inalámbricos (microondas, satélites y radios). Estas tecnologías están cambiandoradicalmenteelmododeoperacióndelasorganizaciones.

Enlaactualidad,laspersonasylasorganizacionesencuentranalosdispositivosinalámbricosmásadecua-dosyproductivospordiversasrazonesquevandesdeelusoproductivodeltiempo,laposibilidaddeconexiónencualquierlugarymomentoasícomoconcualquierdispositivo(elconceptodeubicuidad)hastalafacilidaddelosdispositivosdecomunicaciónquesepuedentransportarconlapersona.Lastecnologíasinalámbricasseagrupanendosgrandescategorías:dispositivos y medios de transmisión.

A.7.1 Dispositivos inalámbricos

Losdispositivosinalámbricos,algunosdeloscualesseestudiaránconmásdetalleenelcapítulo7,proporcio-nangrandesventajasalosusuariosyalasorganizaciones:

• Sontransportablesporelusuarioyfácilesdellevar.

• Tienencapacidaddeprocesomuygrande(losteléfonosytabletassoportanprocesadoresdecuatronúcleosdeunmodomuygeneralizado).

• PuedencomunicarsedemodoinalámbricoaInternet(dehecholasestadísticasmásrecientesconsi-deranporcentajeselevadosdeconexiónaInternetconteléfonosinteligentesytabletas).

• Proporcionanlacaracterísticadeubicuidad(conexiónaInternetencualquiermomentoylugar,conlosdispositivosmáspopulares;ydeigualforma,conexiónentrelosmismosdispositivos).

Los teléfonos inteligentes brindan, además de las capacidades normales de telefonía, el acceso a nu-merosas otras funcionalidades tales comoBluetooth,NFC,Wi-Fi, cámaradigital para fotografías y videos,sistemasdegeolocalizaciónyGPS,organizadoresyplanificadoresdetrabajo(aplicacionescomoEvernote),almacenamientoenlanubeparaarchivosdedocumentos,fotografías,videos…(aplicacionesDropbox,Box.com,Skydrive,SugarSync,etc.),agendadedirecciones,calendario,calculadora,accesoacorreoelectrónico,mensajeríainstantáneaychat (WhatsApp,HangoutdeGoogle,Viber,Line,Telegram,WeChat…),mensajesdetexto,reproductores/grabadoresdemúsica,reproductordevideo…,yademásclaro,navegacióncompletaporInternetconmagníficosnavegadoresyuntecladoQWERTYrealovirtualenpantalla.

Lógicamente,notodosonventajas,apareceninconvenientes:faltadecoberturaenalgunoslugares,pre-cioselevadostodavía(sisedeseatenergrandesynumerosasfuncionalidades)tantodeldispositivocomodelareddedatos,sobretodoenitinerancia (roaming).EnEuropa,laUniónEuropeatienesupervisióndetarifas,yyaexistenalgunastarifasplanas(carastodavía,peroalmenostarifaplana),perociertamentemuycarasconeltrasladodecontinente(deAméricaaEuropaoviceversa),ynorecomendablesbajoningúnconcepto,exceptoqueseantarifascorporativasyesténautorizadas.Sinembargo,elgraninconvenienteresideenelpeligroalaproteccióndedatos,ysobretodoalaprivacidad(porsuimportancia,dedicamoselCapítulo24porcompletoatratareltema,asícomotambiéndestinaremoselCapítulo22alaseguridaddelainformaciónylaproteccióndedatos).

A.7.2 Medios y soportes de transmisión inalámbricos

Losmediosinalámbricostrasmitenseñalessincables.Lostiposdesoporteinalámbricosmásimportantesson:radio,microondas,satéliteeinfrarrojos.


27A.7 Tecnologías inalámbricas

Radio

Latransmisiónporradioutilizafrecuenciasdeondasradioparaenviarlosdatosdirectamenteentretransmiso-resyreceptores.Estetipodetransmisióntienenumerosasventajasyacontrastadasdurantedécadasdesdelaeconomíadelosdispositivoshastalafacilidaddeinstalaciónylaaltavelocidaddetransmisióndelosdatos.Porestasrazones,seutilizantambiénparalaconexióndedispositivos,computadores,etc.Tambiéntienenincon-venientes,entrelosquecabedestacar,lasinterferenciasyloscortosalcancesdelasseñalesradio,decenasdekilómetros,aunquelaradioporsatélitehaidoeliminandoestasbarreras.

Microondas

Lossistemasdetransmisiónpormicroondastransmitendatosvíaondaselectromagnéticas.Estossistemasseutilizanparagrandesdistancias, grandes volúmenes y comunicacionesa la vista (lines-of-sight), loqueimplicaquelostransmisoresyreceptoreshandeverse,yesosuponelainstalacióndetorresdemicroondas,quedebidoa lacurvaturade latierranopuedenestarmuyalejadasunasdeotras (decenasdekilómetros,aproximadamente).

Debidoaestosinconvenientes,lastransmisionespormicroondasofrecensolosolucioneslimitadas,aun-quecadavezmáshanproliferadolossistemasdecomunicacionesconmicroondasagrandesdistancias,peroestánsiendosustituidastambiéndemodogradualconlossistemasdecomunicacionesvíasatélite.

Satélites

Elsistemadetransmisiónporsatélitehaceusodecomunicacionesporsatélite.Actualmente,existentrestiposdesatélitesalrededordelaTierra(Rainer,2013):geoestacionarios (GEO), órbita terrestre media (MEO) y órbita terrestre corta (LEO). Cadatipodesatélitetieneunaórbitadiferente,laGEOcomolamáslejanaylaLEOcomolamáscercana.

Fi gu ra A.25.Comparación de órbitas satelitales.

Fuente: (Rainer, 2013) adaptada

Tipos de satélitesSatélites de órbita baja (LEO)Satélites de órbita media (MEO)Satélites de órbita geoestacionaria (GEO)Satélites de órbita altamente elíptica (HEO)

GEO

MEO

HEO

LEO

Rainer(2013)muestralascaracterísticasmássobresalientesdelascomunicacionesvíasatélitequesinte-tizamosacontinuación:

28 Apéndice A


Tabla A.2 Tipos de satélites de telecomunicaciones

Tipo de satélite Órbita Número (año 2012) Utilización

GEO 22.300 millas 8 Señal de TV

MEO 6.434 millas 10-12 GPS

LEO 400-700 millas Muchos Telefonía

Acontinuación,destacamosdosdelasaplicacionesmásimportantesdesatélitesparalasredesdecom-putadorasyelaccesoaInternet:sistemasdeposicionamientoglobal(GPS,Global Positioning System)yelsistemadetransmisióndeInternet.

GPS

Elsistemadeposicionamientoglobal(GPS) esunsistemainalámbricoqueutilizasatélitesparafacilitaralosusuariosdeterminarsuposicióngeográficaencualquierpartedelaTierra.ElsistemaGPSestácompartidapor24satélitesMEOquesoncompartidosentodoelmundo.Laposiciónexactadecadasatéliteessiempreco-nocidadebidoaquelossatélitesdifundencontinuamentesuposiciónjuntoconlaseñalhoraria.ElsoftwaredeGPSpuedeencontrarlaposicióndecualquierestaciónreceptoraousuarioenunrangodemetrosodecíme-tros,segúnlossistemas,ytambiénpuedeconvertirlalatitudylongitudgeográficaaunmapadigital.Elcálculoserealizateniendoencuentalavelocidaddelasseñalesyladistanciadetressatélites(enelcasodeunapo-sicióndedosdimensiones),oladistanciadecuatrosatélites(enelcasodeunaposicióndetresdimensiones).

LasaplicacionesGPSsepopularizaronconsu incorporacióna losautomóviles,donde interactúanconlosconductoresconvozytexto,enplanosdigitales,ylosguíanensusviajesconbastanteexactitudnosolomostrándoleslascarreterasycaminosporlosquecirculan,sinoofreciéndolesdatosdeturismo,tiempo,res-taurantes,etc.LaFiguraA.25muestravariasaplicacionesdeGPS:unsistemadenavegacióncontablerodevisualización(dashboard),unaaplicaciónGPS(Latitude,TomTom,etc.)yunaaplicaciónderealidadaumentada.

Fi gu ra A.25.Aplicaciones de sistemas GPS en automóviles: a. Tablero de visualización. b. aplicación Tom-Tom. c. Aplicación de realidad aumentada (Layar).

a.

b.

c.


29A.8 Redes inalámbricas

ElusocomercialdelosGPSenactividadescomerciales(navegación,mapas,vigilanciasdetráfico,etc.)sehaextendidoespectacularmenteenlosúltimosaños.Lageolocalización,ladeteccióndelaposicióngeográficamedianteunsistemaGPS,sehaconvertidoenunadelasaplicacionesmáspopularesenlosteléfonosinteli-gentesymuyutilizadaporusuariosyempresasdetodotipo.LatendenciaSoLoMo(SOcialización,LOcaliza-cióngeográficayMOvilidad)esunadelasmásarraigadasenlasociedaddehoydía,yqueyahemostratadoytrataremosalolargodellibro.

Acceso a Internet por satélite

ElaccesoaInternetporsatélite(IoS,Internet over Satellite)esunarealidadmuyimplantadaytotalmentenece-sariaenzonasgeográficasdondeeltendidodecableesdemasiadocarooimposible.ElInternetporsatélitepermitealosusuariosaccederaInternetvíasatélitesGEOdesdesushogares.Evidentemente,esunagranoportunidadparamuchísimaspersonasyorganizaciones,pesealasgrandeslimitacionesquetambiénofreceestesistemadecomunicaciones.

Infrarrojos

Elsistemadeinfrarrojosesunodelossistemasmásantiguosenlascomunicacionesinalámbricas.Laluzin-frarrojaesluzrojaquenormalmentenoesvisiblealojohumano.Lasaplicacionestípicasdelucesinfrarrojassoninnumerables,aunquelasmáspopularessedanenambientesdeaparatosdeTV,radio,reproductoresdeaudioyvideo(CDyDVD).Además,seutilizanenreceptoresdeinfrarrojoscomotransmisoresderadio,com-putadoresyperiféricosdiversosparaconexionesadistanciascortas.Losdispositivosmásutilizadossonlostransceptores(transceivers)quepermitentransmitiryrecibirseñales.Tambiénlosdispositivossensoreshacenusodeestastécnicasdeinfrarrojos.

A.8 Redes inalámbricas

Lastecnologíasderedesmóvilesocelularesylastecnologíasinalámbricas(sincables)sonelsoportedelasredesmáspopularesenlaactualidad:redesinalámbricasyredesmóvilesocelulares.Lastecnologíasinalám-bricassincables(wireless)incluyendispositivossincablecomoteléfonosinteligentes(smartphones),tabletas(tablets)ovideoconsolasymediosdetransmisiónsincables(víatecnologíasradio)comoBluetooth,RFID,NFC,sensores,microondas,satélitesoradio.Lastecnologíasinalámbricasdeunauotracategoría,cadadíasonmásutilizadasyestáncambiandoelmodoenquefuncionanlasorganizacionesyloshábitosycostumbresdelosusuarios.

Losdispositivosytecnologíasmóvilesconfigurannuevasorganizacionesynuevosmodelosdenegocio,demodoqueestánemergiendotambiénunanuevagamadesistemasdeinformacióninalámbricosquefacilitanlasactividadesytareasordinariasenlasorganizacionesyempresas,debidoalincrementoexponencialdeusodelosdispositivosmóvilesenlasredesinalámbricasmóviles.Hoyyaesnormalelusodetabletasyteléfonosinteligentesenorganizacionesyempresas,ysuconexiónaInternetsepuederealizarconconexionesinalám-bricas.

Ademásdelastecnologíasinalámbricasymóvilesmodernas,siguenexistiendoyteniendogranincidenciaenlavidarealyenlasorganizaciones,lastecnologías inalámbricas de infrarrojos (yaanalizadasenelpárrafoanterior)quefacilitanloscontrolesremotosmedianteórdenesaaparatosdeTV,sistemasdesonidoyotrosdispositivostalescomosensoresdetodotipo.Algunascomputadorasdemanoyportátilestienenpuertosdeinfrarrojosquepermitenenviaryrecibirinformacióndigitalacortasdistancias.Lastecnologíasdeinfrarrojosnoseutilizanenredes,normalmente,debidoalaslimitacionesdedistanciaquesoportan.

30 Apéndice A


Lasredesinalámbricasseclasificanenfuncióndelastecnologíasutilizadasencuatrograndesgrupos,alestilode lasredesdecomunicacionesgeneralistas(yvistasconanterioridad):WPAN,WLAN,WMANyWWAN.

• WPAN(Wireless Personal Area Network,RedInalámbricadeÁreaPersonaloReddeÁreaPersonal)es una red para la comunicación entre distintos dispositivos (computadoras, puntos de acceso aInternet,teléfonosmóviles,PDA,dispositivosdeaudio,impresoras,etc.)cercanosalpuntodeacceso.Estasredesnormalmentesondealcancepequeño(unospocosmetros)yparausopersonal.EntrelasdiferentestecnologíasdeWPAN,sedestacanBluetoothyZigBee.

• WLAN (Wireless Local Area Network,Red InalámbricadeÁrea Local) es un sistemade comuni-cacióndedatos,inalámbricoyflexible,muyutilizadocomoalternativaalasredesLANcableadasocomoextensióndeéstas.Utiliza tecnologíade radiofrecuenciaquepermitemayormovilidadalosusuariosalminimizarlasconexionescableadas.LatecnologíaasociadaaestaformaderedesWi-Fi.

• WMAN (Wireless Metropolitan Area NetworkoRed InalámbricadeÁreaMetropolitana)esuna reddealtavelocidadqueproporcionacoberturaenunaáreageográficaextensa,proporcionacapacidaddeintegracióndemúltiplesserviciosmediantelatransmisióndedatos,vozyvideo,sobremediosdetransmisióninalámbricos.

• WWAN (Wireless Wide Area Network)sonredescelularesparatelefoníamóvilytransmisióndedatos.LastecnologíasdestacadassonGSM(telefoníamóvil2G),UMTS(telefoníamóvil3G),CDMA,LTE(4G).

LaTablaA.3recogecaracterísticasdeestascuatroredes:

Tabla A.3 Tipos de redes inalámbricas

Tipo de redWWAN

(Wireless Wide Area Network)

WMAN(Wireless Metropolitan

Area Network)

WLAN(Wireless Local Area

Network)

WPAN(Wireless Personal

Area Network)Estándar GSM / GPRS / UMTS IEEE 802.16 IEEE 802.11 IEEE 802.15Denominación / Certificación

2G / 3G WIMAX WIFI BLUETOOTH, ZIGBEE

Velocidad 9,6/170/2000 Kb/s 15-134 Mb/s 1-2-11-54 Mb/s(*) 721 Kb/s

Frecuencia 0,9/1,8/2,1 GHz 2-66 GHZ 2,4 y 5 GHz infrarrojos 2,4 GHz

RangoLimitación por células

(max. 35 Km por célula)1,6-´96 50 Km 30 – 150 m 10 m

Técnica radio Varias Varias FHSS, DSSS, OFDM FHSS

Itinerancia (roaming) Si Si (802.16e) Si No

Equivalente a: Conex, telef. (módem) ADSL , CATV LAN Cables de conexión

Losdispositivosinalámbricosquehemosvenidocomentandotransmitenyrecibenseñales.Estosdispo-sitivosnormalmenteutilizanredesdecomputadorasinalámbricasqueproporcionanelaccesoaInternet.Lasredesinalámbricasseclasificansegúnsualcanceodistanciaefectiva:cortoalcance,medioalcanceygranalcance(áreaamplia).



A.8.1 Redes de corto alcance

Las redes inalámbricas de corto alcance permiten la conexiónde unosdispositivos a otros en rangosdemetros. En esta sección, consideraremos las cuatro más populares y extendidas: Bluetooth, UWB (Ultra-Wideband),NFCyZigBee.

Bluetooth

Bluetooth (www.bluetooth.com) es una especificación (industrial: IEEE 802.15) para redes inalámbricas deáreapersonal(WPAN),cuyopropósitoeslaconexión,intercambiodeinformaciónytransmisióndevozyda-tosentredispositivosmóviles(computadoras,teclados,mouses,PDA,portátiles,teléfonosmóviles,cámarasdigitales,impresoras,automóviles,altavoces,etc.),atravésdeunaconexiónderadioseguraydecortoalcan-ce.LabandadepreferenciadeBluetoothesde2.4GHzynoprecisalicenciaespecífica.EstatecnologíafuediseñadaoriginalmenteporEricssonen1994conlaintencióndecrearunestándarparalacomunicaciónporradioquesepudieseutilizarendispositivospequeños,baratos,debajoconsumo,yqueademássepudieseinstalarencualquiertipodedispositivo.Mástarde,secreóelgrupodetrabajoBluetoothSIG(Special Interest Group)integradoporEricsson,Sony,Ericsson,IBM,Intel,Microsoft,ToshibayNokia(www.bluetooth.org).Enlaactualidad,estáformadopormásde7.000empresasyseencarga,entreotrasfunciones,decrearlasdife-rentesversionesdelaespecificacióndeBluetoothydecomprobarycertificardichosproductossegúnestasespecificaciones.

Bluetooth1.0puedeenlazarhastaochodispositivosenunáreade10metros(aproximadamente30pies)conunanchodebandade700Kbps(kilobitsporsegundo),utilizandocomunicacionesbasadasenradiodebajapotencia.Bluetooth 2.0puedetransmitirhasta2.1Mbps(megabitsporsegundo)yunamayorpotencia,hasta100metros.Bluetooth 3.0incrementólacapacidaddetransferenciadedatosdetansolo2Mbpshasta24Mbps,porloquesepuedeejecutarvideoenstreaming.Bluetooth 4.0ofrecemayoralcanceymayorescapacidadesdetransferenciadedatosentreotrasmejoras,yreduccióndeconsumo.

ExistentresclasesdedispositivosBluetooth(clase1:grandesdistancias,100m;clase2:entre15y20m;clase3:pequeñasdistancias,alrededorde10metros).

Tabla A.4 Clases de dispositivos Bluetooth

Clase Máxima potencia permitida Alcance

1 100mW (20dBm) -100m

2 2,5mW (4dBm) -10m

3 1mW (0dBm) -1m

LasaplicacionestípicasdeBluetoothsondispositivosdemanoinalámbricosparateléfonoscelulares,equi-posportátilesdemúsica,conexióndedispositivoselectrónicosenautomóviles,etc.LasventajasdeBluetoothsonsubajoconsumoyelhechodequeutilizaondasderadioomnidireccionales:estoes,ondasderadioqueseemitenentodasdireccionesdesdeuntransmisor;yporestarazón,noesnecesarioapuntarundispositivoBluetoothaotro,comopuedesucederconlosdispositivosdeinfrarrojos.

Aprincipiosdediciembrede2013,sepresentóBluetooth 4.1 cuyaprincipalcaracterísticaesquepermitetransmisiónsimultáneaybidireccionalentrevariosdispositivos.

32 Apéndice A


Banda ultrancha (UWB)

Tecnologíadebandaanchainalámbricaconvelocidadesdetransmisiónporencimade100Mbps.Estaaltave-locidadesidóneaparaaplicacionesdemultimediaenstreaming (flujocontinuo)tantoparaequiposdemúsicacomocomputadoraspersonalesotelevisión.Estáteniendomuybuenasaplicacionesenelsectordecienciasdelasaluddondesenecesitaconocerlaposicióndelpersonaldeloscentrossanitarios(médicos,enfermeros,comadronas,etc.)ydelosequiposmóvilesescrítica(monitores,laptops…).

NFC

Lascomunicacionesdecampocercanoconstituyenuna tecnología inalámbricadegranaplicaciónen laactualidad (NFC,Near-field Communications); esuna tecnología inalámbricacon rangosdealcancemuycortos (centímetros) y está diseñada para ser embebida en dispositivosmóviles (teléfonos inteligentes ytarjetasdecrédito).DispositivosdotadosdeNFCpuedenserdetectadosacortoalcancecomoeselcasodelosteléfonosmóvilesqueseestánconvirtiendoendispositivosdepagoelectrónico(enelCapítulo7,seampliaráesteconcepto).

ZigBee

LaespecificaciónZigBee,desdesuprimeraversiónratificadaen2004,sepresentacomoelúnicoestándarglobaldecomunicacionesinalámbricasendosvíasquepermiteeldesarrollodeproductosparamonitorizaciónycontrol,fácilesdeinstalar,debajocostoybajoconsumodeenergía.EstádesarrolladoporlaAlianzaZigBee,unaagrupaciónglobaldecompañíasconelobjetivodecrearsolucionesinalámbricasparautilizarenaplicacio-nesindustriales,comerciales,delhogarydemanejodeenergía.

ElprotocoloZigBeeutilizacomobaseelestándarIEEE802.15.4,aprobadoen2006.Estanormasepuedeutilizarparatransmitircomandosenlugardedatos.Suvelocidadesde250Kbpscomomáximoaunadistan-ciadeunos10metros.

A.8.2 Redes de medio alcance

Lasredesinalámbricasdemedioalcanceson,fundamentalmente,laspopularesredesinalámbricasdeárealocal(WLAN).EltipomáspopularyconocidoderedesinalámbricasdemedioalcanceeslaredWi-Fi(Wireless Fidelity).

Wi-Fi

UnaredWi-Fi(Wi-Fi)essimilaraunaredLAN,perosincables.LasredesWi-FiestánestandarizadasconelprotocoloIEEE802.11,aunqueexistendiferentesespecificaciones:8802.11a,802.11b,802.11gy802.11n.Recientementeseestátratandodeimplantar la802.11squeyahasidodefinida,perotodavíanoestámuydesplegada.

UnaconfiguracióntípicadeunaredWi-Fitieneuntransmisorconunaantenadenominadopuntodeaccesoinalámbrico,queseconectaaunaLANcableadaEthernetoreddesatélitesmedianteunsistemadedistribu-ciónqueconectaaInternet.Elpuntodeaccesoinalámbricoproporcionaservicioaunnúmerodeterminadodeusuariosdentrodeunpequeñoperímetrogeográfico(puedealcanzardecenasocentenasdemetrossegúnestéinstaladaeninterioresoexteriores)conocidocomohotspot.Elsoporteaungrannúmerodeusuariosalolargodeunáreageográficadeterminadarequieredemúltiplespuntosdeacceso.Paracomunicarinalám-bricamentedispositivosdecomputadorastalescomolaptops,teléfonosinteligentesotabletas,requiereelusodetarjetasWi-FioqueunadaptadorWi-Fiadecuadoestéintegradoaunaantena,alequipodecomputación,



etc.Porejemplo,enelcasodelascomputadorasportátiles(laptops)sesuelecolocaralolargodelapantalla;losfabricantesdemicroprocesadoreshanadoptadoadaptadoresWi-Ficomosoluciónintegral,esteelcasodeIntelqueloincorporaensuschipsdemicroprocesadores.ExistenmuchosmodelosdetarjetasWi-Fiquepermitenincorporarlafuncionalidadinalámbricaaunacomputadora.ExistendiferentesformatosdetarjetaotambiénUSBparacomputadorasportátilesodeescritorio.

LasespecificacionesWi-FiproporcionanaccesofácilyrápidoaInternetenlugarespúblicosconpuntosdeaccesoinalámbricos(hotspots)comoaeropuertos,hoteles,aviones,ferrocarriles,restaurantes,cafeterías,universidades,salasdecongresos,etc.Enunoscasos, las redesWi-Fison libres;yenotros, losusuariosdebenabonarunapequeñacuotaenfuncióndeltiempodisponibleyellugar.LosusuariospuedenaccederaWi-Ficonloslaptops,computadoresdeescritorio,PDA,teléfonosinteligentes,tabletas,etc.,añadiendounatarjetaderedinalámbricasinovieneincorporadadefábrica,cosaquesucedehoydíaconlamayoríadelosfabricantesdePCyotrosdispositivosmóviles.

ElIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)haestablecidounconjuntodeestándaresparalasredesinalámbricasdecomputadoras,yacitadosanteriormente,802.11a/b/g/n.

• 802.11b.Estanormasepublicóen1999.Suvelocidaddetransmisiónvadesde1Mbpsa11Mbps,pasandopor2y5,5Mbps.Lafrecuenciadetrabajoesde2.4GHz(Gigahertzios).

• 802.11a.Sepublicóenseptiembrede2009.Puedetrabajara5GHzylavelocidaddetransmisiónmáximaes54Mbps(puedetomarvelocidadesde48,36,24,18,129y6Mbps).Debidoalcambiodefrecuencia,lasantenas802.11asonincompatiblesconlasde802.11b.

• 802.11g.Esteestándarseaprobóen2003yeselsucesordel802.11b.Utilizalabandade2,4Ghzypermitevelocidadesde54Mbps(lasvelocidadesposiblessonigualesqueel802.11ª).

• 802.11n.Eslaespecificaciónmásreciente(septiembrede2009);utilizabandasdefrecuenciade2,4y5GHz;conestaúltimaesposibleduplicarlalongituddelcanalyellopermiteganarmásvelocidad.Lavelocidadmáximaesde200Mbps,peroenteoríapuede llegara los600Mbps.Elalcanceeninterioresesde50metros,yde125metrosenexteriores.

Tabla A.5 Estándares de redes W-iFi

Normas (capa física y de acceso al

medio)

Velocidad transmisión

máxima (Mpbs)

Throughput máximo típico

(Mpbs)

Número máximo de redes

colocalizadas

Banda de frecuencia

Radio de cobertura típico

(interior)

Radio de cobertura típico

(exterior)

IEEE 802.11a/h 54 Mbps 22 Mbps 14 (5.7 GHz) 5 GHz 85 m 185 m

IEEE 802.11b 11 Mbps 6 Mbps 3 2.4 GHz 50 m 140 m

IEEE 802.11g 54 Mbps 22 Mbps 3 2.4 GHz 65 m 150 m

IEEE 802.11n (40 MHz)

>300 Mbps >100 Mbps1 (2.4 GHz) 7 (5.7 GHz)

5 GHz 120 m 300 m

IEEE 802.11n (20 MHz)

144 Mbps 74 Mbps3 (2.4 GHz)14 (5.7 GHz)

2.4 GHz y 5 GHz

120 m 300 m

Fuente:ComisióndelMercadodelasTelecomunicacionesdeEspaña(BlogdelaCMT).Disponibleen:http://blogcmt.com/2010/05/28/conceptos-basicos-de-telecos-redes-inalambricas-fijas-y-en-bandas-de-uso-comun/.

34 Apéndice A


Estándar Wi-Fi 82.11ac

ElIEEEaprobóen2013elnuevoestándar802.11acyenelmercadohancomenzadoaparecerdispositivoscompatiblesconelmismo,aprimerosdelaño2014.LatecnologíaWi.Fi802.11acadmiteunavelocidaddehasta1,3Gbps(enelfuturo6,93Gbps)yescompatibleconelestándar802.11nconelquepresentaade-máslaventajadeconsumirmenosenergía.Operaenlabandade5GHz,yadmiteanchosdebandade80y160MHz.Soportacompatibilidadconcanalesde20/40/80/160MHzyaseguralacoexistenciaconsistemasWi-Fianteriores(a-n).Algunosdispositivosquesoportanelnuevoestándarson:teléfonosGalaxyS4yS5deSamsung,HTCOne;enlaptosps,AppeMacbookAiryAsus6750yenrouters,LinskyyNetgear,entreotros.

Fi gu ra A.26.Estándares WiFi.

Nueva revisión Wi-Fi 802.11ac-2013

Cuandotodavíanosehapopularizadoelestándar802.11ac,elIEEEhaaprobadoenenerode2014lasiguien-teversión802.11ac-2013queutilizaloscanalesde160MHz,labandaanchade5GHzylagrannovedadesqueyaalcanzalavelocidadmáximade7Gbos(frentealos1,3Gbpsdelaversiónactual).Amediadosde2014,todavíanohacomenzadolacomercializacióndedispositivosconesteestándar.

Fi gu ra A.27.Gamadeestándares WiFi.



Tabla A.6 Estándares WiFi

Estándar Velocidad (teórica)

Velocidad (práctica) Banda Ancho de

banda Detalles Año

802.11 2 Mbps 1 Mbps 1997

802.11a 54 Mbps 22 Mbps 5,4 Ghz 1999

802.11b 11 Mbps 6 Mbps 2,4 Ghz 1999

802.11g 54 Mbps 22 Mbps 2,4 Ghz 20 MHzDisponible en la mayoria de los dispositivos modernos.

2003

802.11n 600 Mbps 100 Mbps2,4 Ghz y 5,4 Ghz

40 MHzPuede configurarse para usar solo 20 MHz de ancho y así prevenir interferencias en una zona congestionada.

2009

802.11ac 6.93 Gbps 100 Mbps 5,4 Ghz80 o hasta

160 MHz

Nuevo estándar sin interferencia pero con menos alcance, aunque hay tecnologías que lo amplían.

2012

802.11ad 7.13 Gbps 2 Gpps 60 Ghz Más rendimiento y otras ventajas. 2012

Mi-Fi

Mi-Fiesunpequeñodispositivoinalámbrico,portableypequeñoqueproporcionaalosusuariosunpuntodeaccesomóvilinteligente(hostspot)permanentesiemprequeseconecteaInternet.LosusuariosaMi-FiestánsiempreconectadosaInternet,ysualcanceesdeunos10metros.ElaccesoaWi-FiatravésdeundispositivoMi-FipermiteconectaraInternetacincopersonassimultáneamente,compartiendolaconexión.Lasoperado-rasdetelefoníaproporcionanestosdispositivos;esteeselcasodeVodafone,OrangeyTelefónica,enEspaña.

A.8.3 Redes de largo alcance

Lasredesinalámbricasdelargoalcance,áreaampliaoancha,conectaausuariosaInternetenunazonageográficamuyamplia.Estasredesutilizansegmentosdelespectroinalámbricoqueestáreguladoporlosgobiernos,alcontra-riodeloquesucedeconBluetoothyWi-Fiqueoperansobreespectrosquenorequierenlicencia;yporconsiguiente,sonmáspropensosainterferenciasyriesgosdeseguridad.Engeneral,lastecnologíasderedesinalámbricasseclasificanendosgrandescategorías:telefonía celular(redes3Gy4G)yredes inalámbricas de banda ancha.

Wimax

LaredWorld Wide Interoperability for Microwave Acces(poplularmenteconocidacomoWimax)eselnombredelestándarIEEE802.16.Esunanuevatecnología,aunqueyatienevariosañosdeexistencia,deondasradiodelargadistancia.Permitevelocidadessimétricasqueteóricamentelleganalos70Mbps,dentrodeunalcan-cecercanoalos50kilómetros.Enrealidad,losoperadoreshablande12Mbpsparaunalcancede10a20kilómetros,enfuncióndelentorno.LaúltimaespecificacióndelIEEEeslaIEEE802.16ypermitevelocidadesteóricasde1Gbps.Esteestándardebepermitir laconvergenciade lastecnologíasWi-Fi,Wimaxy4G.Esunsistemaseguroyofrececaracterísticastalescomovozyvideo.LasantenasdeWimaxpuedentransmitirconexionesdeInternetdebandaanchaaantenasocasasagrandesdistancias.LatecnologíaWimaxpuede,porconsiguiente,proporcionaracceso inalámbricoa Internetaáreas ruralesyaotraszonasquenoestáncubiertasactualmente.

36 Apéndice A


Fi gu ra A.28.Redes Wimax.

ma xw

Tasa detransferencia

Cobertura

15-54 Mbit

300 metros

Tasa detransferencia

Cobertura

124 Mbit

40-70 kilómetros

ma xw

Tecnologías 3G y 4G

Losteléfonoscelulares(teléfonosmóviles)proporcionanaccesoagrandesextensionesdeterreno,dehechoprácticamentecubrentodoelgloboterráqueoconlascorrespondientesinterconexionesderedeseitinerancia devozydatosdelasdiferentescompañíasdetelefonía.Losteléfonoscelularessecomunicanconantenasderadiootorressituadosenáreasgeográficasadyacentesllamadasceldas.Unmensajedeteléfonosetransmitealaceldalocal–estoes,laantena–porelteléfonocelular,yacontinuaciónsepasadeunaceldaaotrahastaquesealcanzalaceldadedestino.Enestaceldafinal,elmensajeosetransmitealteléfonocelularreceptorosetransfierealsistemapúblicodetelefoníaconmutada,queasuvezsetransmiteaunateléfonoconcable(wireline).Estaeslarazónporlaquesepuedeutilizarunteléfonocelularparallamaraotrocelularasícomoparateléfonosdelíneafija(cable).

Latelefoníacelularsecomenzóa introduciren ladécadade losochentaysehaconvertidoenunodelos dispositivosmás populares de nuestra sociedad. Laprimera generación (conocida como1G) utilizabaseñalesanalógicasyteníaunanchodebandamuypequeño(capacidad);soloproporcionabavoz.Lasegun-da generación (2G)utilizabaseñalesdigitalesprincipalmenteparacomunicacionesdevozyproporcionabacomunicacionesdedatoshastade10Kbps.Lageneración 2.5Gutilizabaseñalesdigitalesyproporcionabacomunicacionesdevozydatosdehasta144Kbps.

Latercera generación(3G)utilizabaseñalesdigitalesypodíatransmitirvozydatoshasta384Kbpscuandoeldispositivoestabaenmovimiento,128Kbpscuandoestabaenmovimientoenunautomóvil,yhasta2Mbpscuandoestabaenunaposiciónfija.La3Gsoportadatosmultimedia,devideo,navegaciónWebymensajeríainstantánea,entreotras funcionalidades.Las redes3Gtienenmuchas limitaciones.Enprincipio,susveloci-dadesyanchosdebandasonpequeños;nosueleexistircompatibilidadentreoperadorasdetelefonía(enlosEstadosUnidosseutilizandostecnologíasdiferentes,CDMAyGSM;enEuropa,tecnologíasGSMyUMTS).Además,la3Gesrelativamentecara,ylasoperadorasdetelecomunicacionessuelenponerlimitacionesalasdescargasdevideoenstreaming,audio,fotografías,etc.,loqueentrañapreciosmuyelevados.EnEuropa,yasehaflexibilizadoelservicio,perosiguesiendomuycara.Asíahora,enEspaña,lasoperadorasproporcionantarifasplanasdevozydatos(enestecaso,1Gbytea1,5Gbytes,perocontarifasplanasquevandesde20a80euros,ysisesuperanloslímitesestablecidossereducelavelocidaddedescarga,conloqueprácticamenteosevuelveapagarunanuevatasaoprácticamentenosepuedenavegarnidescargarcontenidos).


37A.9 Resumen

Lacuartageneración(4G)ofreceyalatransicióncasicompletaalatecnologíadeconmutaciónporpaque-tes,IP,deInternet(descritaenelcapítulo6).Ofrecenyavelocidadeselevadasdedescargaaunaampliaofertadeteléfonoscelulares.LaITU(UniónInternacionaldeTelecomunicaciones)hapublicadolosrequerimientosdevelocidadespecificadapara4G,quees100Mbps(100millonesdebitsporsegundo)paracomunicacionesdealtavelocidad(automóvilesytrenes),y1Gbpsparacomunicacionesdebajamovilidad(transeúntes).Unsistema4GseesperaproporcioneunsistemadebandaanchamóvilbasadoenprotocolossegurosIPparatodotipodedispositivosmóviles.EnEuropa,yenmuchospaísesdeAméricadelNortecomoEstadosUnidos,CanadáyMéxico,odeCentroaméricayAméricadelSurcomoChile,Colombia,Perú,PanamáoRepúblicaDominicanayatienendesplegadaslasredes4Gdesdeelaño2012.EnEspaña,enelveranode2013comenzóaofrecerse4Genlasgrandesciudades,yseesperaqueen2014,seofrezcalatecnología4Gencasitodoelpaís.

A.9 Resumen

• Unared de computadorasesunsistemaqueconectacomputadorasyotrosdispositivos(impreso-ras,escáneres,unidadesdealmacenamiento…)mediantesoportesdecomunicaciónparatransmitirinformaciónydatos.

• Los sistemas de telecomunicaciones funcionan mediante redes de comunicaciones (networks).Existendostiposderedes:redes telefónicasyredes de computadoras.Lasredestelefónicasmanejanlascomunicacionesdevoz;mientrasque lasredesdecomputadorasmanejan lascomunicacionesotráficodedatos.

• Enlaactualidad,laintegracióndeserviciosseexpandesobreplataformasinalámbricas(wireless),loquefacilitalaexistenciadeteléfonoscelularesinteligentes(smartphones),laptops,netbooks,tabletas,videoconsolas,configurandoademásnuevosmodelosdenegocioycambiandoelmododeopera-cióndelasorganizaciones.

• Lasredestransmitenlainformacióncondostiposbásicodeseñales:analógicaydigital.Lasseñalesanalógicastienendosparámetros,amplitud yfrecuencia.Lasseñales digitalessonimpulsosdiscretos,altosobajos,unosocerosquerepresentanunaseriedebits(0y1),señalquepuedeserentendidaporlascomputadorasquefuncionanconelmismotipodeseñaldigital.

• Unmódemesundispositivoqueconvierteseñalesanalógicasadigitales(yviceversa);así lascom-putadoraspuedentrasmitirdatos,voz,video…sobreredesanalógicascomolíneastelefónicas,cable.Losmódemsrealizanmodulacionesydemodulaciones.

• Lasredes inalámbricas de corto alcancepermitenlaconexióndeunosdispositivosaotrosenrangosdemetros.Lasmáspopularesyextendidasson:Bluetooth,UWB(Ultra-Wideband),NFCyZigBee.

• Lostiposderedesdecomputadorassedividenengrandesgrupos:redes cableadasyredes inalám-bricasymóviles.

• Lasredes cableadasseclasificanenredesLAN,MAN,WAN,PANyCAN.

• Laconfiguracióndelaredyladistribucióndesucableadoseconocentécnicamentecomotopología de red.Alahoradeinstalarunaredesmuyimportanteseleccionarlatopologíamásadecuadaalasnecesidadesexistentesenlaorganización.

apéndice a - alfaomega

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