CONEXIÓN DE

REDES

Redes• Cuando se pretende unir entre sí un gran número de usuarios, resulta difícil por

cuestiones fundamentalmente económicas la unión de todos con todos de forma directa. Por tanto, para conseguir un número importante de usuarios se establece una red de comunicación que permita compartir los correspondientes recursos y así, el coste y su utilización tendrán un mayor avance.

• Otro sistema es el de los mainframes (sistemas grandes): un ordenador central (llamado host) y terminales ("tontos") formados por teclado y pantalla de texto que transmite al host caracteres ASCII. Hoy en día es una computadora a la que se le conecta un equipo de comunicación de datos que es el que proporciona una conexión de ida y vuelta a una red de comunicación.

• Una red de ordenadores es un conjunto de PC´s y otros dispositivos, como impresoras, discos, ..... que se conectan entre sí con cables, para que puedan comunicarse entre ellos, con el fin de compartir información y recursos, haciendo que todas las personas o departamentos de una empresa, estén trabajando unidos, sin duplicar la información, transmitiéndola de forma rápida y eficaz, a la vez, que comparten recursos caros, que de no tener la red, muchas empresas prescindirían. Las redes varían en tamaño: unas pueden estar comprendidas en una oficina (LAN) llamadas Redes locales y otras extenderse a lo largo del mundo (WAN) o Redes Extensas.

Tipos de Redes• Las redes también se pueden clasificar en base a su ámbito de

influencia. Según este criterio se pueden clasificar en tres grandes grupos:

• LAN (Local Área Network): Redes de área local. La longitud entre los nodos más distantes no debe exceder los 5 Km.

• MAN (Metropolitana Área Network): Redes de área metropolitana.• WAN (Wide Área Network): redes de área extensa o amplia.

Red LAN• Conjunto de elementos físicos y lógicos que proporcionan interconexión

en un área privada y restringida. Por tanto, tiene entre otras las siguientes características:

• Restricción geográfica: tiene el ámbito de una oficina, la planta de un edificio, un campus universitario... dependiendo de la tecnología con la que esté construido. La velocidad de transmisión debe ser relativamente elevada.

• Debe ser privada: Toda la red debe pertenecer a la misma organización. • Fiabilidad en las transmisiones: la tasa de error debe ser muy baja, por lo

que son redes muy seguras.

Red WAN

• Redes de área extensa o extendida. Es una red que intercomunica equipos en un área geográfica muy extensa. Las líneas de transmisión que utilizan son normalmente propiedad de las compañías telefónicas. La capacidad de transmisión de estas líneas suele ser menor que las de una LAN. P.ej. la RDSI, los bancos, Infovía, Red 1.

Red MAN• Las redes metropolitanas siguen estándares entre las

LAN y la WAN. Una MAN es una red de distribución de datos para un área geográfica en el entorno de una ciudad. P.ej en un polígono industrial.

• Su tasa de error es intermedia entre LAN y WAN. Es menor que en una LAN pero no llega a los niveles de una WAN. P.ej. Televisión por cable en Marín.

Topología De Redes

• Los nodos de red (las computadoras), necesitan estar conectados para comunicarse. A la forma en que están conectados los nodos se le llama topología. Una red tiene dos diferentes topologías: una física y una lógica. La topología física es la disposición física actual de la red, la manera en que los nodos están conectados unos con otros. La topología lógica es el método que se usa para comunicarse con los demás nodos, la ruta que toman los datos de la red entre los diferentes nodos de la misma. Las topologías física y lógica pueden ser iguales o diferentes. Las topologías de red más comunes son: bus, anillo y estrella.

Red en Bus

En una topología de bus, cada computadora está conectada a un segmento común de cable de red. El segmento de red se coloca como un bus lineal, es decir, un cable largo que va de un extremo a otro de la red, y al cual se conecta cada nodo de la misma. El cable puede ir por el piso, por las paredes, por el techo, o puede ser una combinación de éstos, siempre y cuando el cable sea un segmento continuo.

Red en AnilloUna topología de anillo consta de varios nodos unidos formando un círculo lógico. Los mensajes se mueven de nodo a nodo en una sola dirección. Algunas redes de anillo pueden enviar mensajes en forma bidireccional, no obstante, sólo son capaces de enviar mensajes en una dirección cada vez. La topología de anillo permite verificar si se ha recibido un mensaje. En una red de anillo, las estaciones de trabajo envían un paquete de datos conocido como flecha o contraseña de paso.

Red en estrella

Uno de los tipos más antiguos de topologías de redes es la estrella, la cual usa el mismo método de envío y recepción de mensajes que un sistema telefónico, ya que todos los mensajes de una topología LAN en estrella deben pasar a través de un dispositivo central de conexiones conocido como concentrador de cableado, el cual controla el flujo de datos.

Elementos de una red

• Una red de computadoras consta tanto de hardware como de software. En el hardware se incluyen: estaciones de trabajo, servidores, tarjeta de interfaz de red, cableado y equipo de conectividad. En el software se encuentra el sistema operativo de red (Network Operating System, NOS).

Estaciones de trabajo

• Cada computadora conectada a la red conserva la capacidad de funcionar de manera independiente, realizando sus propios procesos. Asimismo, las computadoras se convierten en estaciones de trabajo en red, con acceso a la información y recursos contenidos en el servidor de archivos de la misma. Una estación de trabajo no comparte sus propios recursos con otras computadoras. Esta puede ser desde una PC XT hasta una Pentium, equipada según las necesidades del usuario; o también de otra arquitectura diferente como Macintosh, Silicon Graphics, Sun, etc.

Servidores

• Son aquellas computadoras capaces de compartir sus recursos con otras. Los recursos compartidos pueden incluir impresoras, unidades de disco, CD-ROM, directorios en disco duro e incluso archivos individuales. Los tipos de servidores obtienen el nombre dependiendo del recurso que comparten. Algunos de ellos son: servidor de discos, servidor de archivos, servidor de archivos distribuido, servidores de archivos dedicados y no dedicados, servidor de terminales, servidor de impresoras, servidor de discos compactos, servidor web y servidor de correo.

Tarjeta de Interfaz de Red• Para comunicarse con el resto de la red, cada computadora debe tener instalada

una tarjeta de interfaz de red (Network Interface Card, NIC). Se les llama también adaptadores de red o sólo tarjetas de red. En la mayoría de los casos, la tarjeta se adapta en la ranura de expansión de la computadora, aunque algunas son unidades externas que se conectan a ésta a través de un puerto serial o paralelo. Las tarjetas internas casi siempre se utilizan para las PC's, PS/2 y estaciones de trabajo como las SUN's. Las tarjetas de interfaz también pueden utilizarse en minicomputadoras y mainframes. A menudo se usan cajas externas para Mac's y para algunas computadoras portátiles. La tarjeta de interfaz obtiene la información de la PC, la convierte al formato adecuado y la envía a través del cable a otra tarjeta de interfaz de la red local. Esta tarjeta recibe la información, la traduce para que la PC pueda entender y la envía a la PC.

Son ocho las funciones de la NIC

1. Comunicaciones de host a tarjeta 2. Buffering 3. Formación de paquetes 4. Conversión serial a paralelo 5. Codificación y decodificación 6. Acceso al cable 7. Saludo 8. Transmisión y recepción

Estos pasos hacen que los datos de la memoria de una computadora pasen a la memoria de otra.

Cableado• La LAN debe tener un sistema de cableado que conecte las estaciones de

trabajo individuales con los servidores de archivos y otros periféricos. Si sólo hubiera un tipo de cableado disponible, la decisión sería sencilla. Lo cierto es que hay muchos tipos de cableado, cada uno con sus propios defensores y como existe una gran variedad en cuanto al costo y capacidad, la selección no debe ser un asunto trivial.

• Cable de par trenzado: Es con mucho, el tipo menos caro y más común de medio de red.

• Cable coaxial: Es tan fácil de instalar y mantener como el cable de par trenzado, y es el medio que se prefiere para las LAN grandes.

• Cable de fibra óptica: Tiene mayor velocidad de transmisión que los

anteriores, es inmune a la interferencia de frecuencias de radio y capaz de enviar señales a distancias considerables sin perder su fuerza. Tiene un costo mayor.

Tres Tipos de Cable

Cable doble trenzado

Cable coaxial

Cable de fibra óptica

Sistema operativo de red• Después de cumplir todos los requerimientos de hardware para instalar una LAN, se necesita

instalar un sistema operativo de red (Network Operating System, NOS), que administre y coordine todas las operaciones de dicha red. Los sistemas operativos de red tienen una gran variedad de formas y tamaños, debido a que cada organización que los emplea tiene diferentes necesidades. Algunos sistemas operativos se comportan excelentemente en redes pequeñas, así como otros se especializan en conectar muchas redes pequeñas en áreas bastante amplias.

• Los servicios que el NOS realiza son: • Soporte para archivos: Esto es, crear, compartir, almacenar y recuperar archivos, actividades

esenciales en que el NOS se especializa proporcionando un método rápido y seguro. • Comunicaciones: Se refiere a todo lo que se envía a través del cable. La comunicación se

realiza cuando por ejemplo, alguien entra a la red, copia un archivo, envía correo electrónico, o imprime.

• Servicios para el soporte de equipo: Aquí se incluyen todos los servicios especiales como impresiones, respaldos en cinta, detección de virus en la red, etc.

LAN cliente/servidorEn el sentido más estricto, el término cliente/servidor describe un sistema en el que una máquina cliente solicita a una segunda máquina llamada servidor que ejecute una tarea específica. El cliente suele ser una computadora personal común conectada a una LAN, y el servidor es, por lo general, una máquina anfitriona, como un servidor de archivos PC, un servidor de archivos de UNIX o una macro computadora o computadora de rango medio. El programa cliente cumple dos funciones distintas: por un lado gestiona la comunicación con el servidor, solicita un servicio y recibe los datos enviados por aquél. Por otro, maneja la interfaz con el usuario: presenta los datos en el formato adecuado y brinda las herramientas y comandos necesarios para que el usuario pueda utilizar las prestaciones del servidor de forma sencilla. El programa servidor en cambio, básicamente sólo tiene que encargarse de transmitir la información de forma eficiente. No tiene que atender al usuario. De esta forma un mismo servidor puede atender a varios clientes al mismo tiempo.

Arquitectura de NetWare

• NetWare está diseñado para ofrecer un verdadero soporte de servidor de archivos de red. En el modelo OSI, el software de servidor de archivos de Novell reside en la capa de aplicaciones, mientras que el software operativo de disco (DOS) reside en la capa de presentación. El software de servidores de archivos forma una cubierta alrededor de los sistemas operativos, como el DOS, y es capaz de interceptar comandos de programas de aplicaciones antes de que lleguen al procesador de comandos del sistema operativo. El usuario de las estaciones de trabajo no se da cuenta de este fenómeno, simplemente pide un archivo de datos o un programa sin preocuparse acerca de dónde está ubicado

Administración de archivos en NetWare

• NetWare permite que el supervisor defina el acceso a directorios. El administrador del sistema puede determinar que un programa o archivo sea compartible o no compartible. NetWare también contiene una función predeterminada de bloqueo de archivos, lo cual significa que los programas de un solo usuario podrían ser utilizados por diferentes usuarios, uno a la vez. Si un archivo no es compartible, los diferentes usuarios pueden ver el archivo en el modo de sólo lectura, pero no pueden escribir en él mientras otro usuario lo esté utilizando en modo de lectura o escritura. Los programas o archivos que se designan como compartibles con capacidad de bloqueo de registros operan en modo multiusuario real; varios usuarios pueden leer y escribir en ellos en forma simultánea, siempre que sólo un usuario escriba en un registro específico en un momento determinado. NetWare requiere que se tenga acceso a los directorios de la red a través de unidades de red específicas. Las unidades de red apuntan a directorios de la red y no a unidades físicas de discos. Cada estación de trabajo puede asignar 21 letras de unidades lógicas (de la F a la Z). Esto supone que DOS utiliza las letras predeterminadas de la A a la E. Las unidades de búsqueda de NetWare permiten que el sistema operativo localice los archivos de programas en directorios diferentes del directorio predefinido correspondiente. Al colocar los programas que se usan universalmente en directorios de acceso público y luego mapearlos en una unidad de búsqueda, el servidor de archivos localiza los programas solicitados aún si no se encuentran en el directorio actual desde donde se hace la solicitud. NetWare de Novell ofrece los sistemas de seguridad más importantes del mercado, ya que proporciona seguridad de servidores de archivos en cuatro formas diferentes: procedimiento de registro de entrada, derechos encomendados, derechos en directorio y atributos de archivo.

NetWare 4.x• NetWare 4.x es un sistema operativo de red de Novell diseñado para la

computación empresarial. Puede manejar hasta 1000 usuarios en un solo servidor. Está basado en la arquitectura de 32 bits del rango que va de los procesadores 386 al Pentium. Este sistema operativo es similar al sistema operativo de la versión 3.12, aunque tiene mejoras significativas. La característica principal de 4.x son los Servicios de Directorios de NetWare (NetWare Directory Sercices, NDS). NDS es un amplio servicio empresarial que enlaza a los servidores de archivos con los recursos de la red, como las impresoras, en un directorio jerárquico orientado a objetos. Es una base de datos distribuida globalmente que proporciona un solo punto de registro y que está construida para facilitar la partición y réplica de todos los servidores. Diseñado para redes grandes, NetWare 4.x permite que un administrador de red maneje docenas de servidores de archivos desde una sola consola. También ofrece comunicaciones remotas mejoradas. El software usa el protocolo del paquete grande de intérprete y ráfaga de paquetes, diseñado para permitir que se transmitan paquetes grandes y que disminuya el número de reconocimientos necesarios en el envío, para asegurar que la transmisión se recibe en forma precisa. En esta versión se aumentó bastante la seguridad.

¿Diferencia entre un concentrador y un conmutador?

• Los concentradores y los conmutadores son tipos de equipo de red diferentes que conectan dispositivos entre sí. Se diferencian en el modo en el que transmiten el tráfico de red que reciben.

Concentradores • El término ‘concentrador’ se utiliza a veces para referirnos a cualquier pieza de

equipo de red que conecta PCs entre sí, pero realmente se refiere a un repetidor de puerto múltiple. Este tipo de dispositivo simplemente transmite (repite) toda la información que recibe, para que todos los dispositivos conectados a sus puertos reciban dicha información HUB.

• Los concentradores repiten toda la información que reciben y se pueden utilizar para extender la red. No obstante, debido a esta acción, puede ser que se envíe gran cantidad de tráfico innecesario a todos los dispositivos de la red. Los concentradores transmiten el tráfico a la red sin tener en cuenta la supuesta dirección; los PCs a los que se envían los paquetes, utilizan la información de la dirección de cada paquete para averiguar qué paquetes están destinados a ellos mismos. La repetición de la información en una red pequeña no representa un problema, pero para una red más grande y más utilizada, puede ser que sea necesario un componente de operación en red (como un conmutador), para que ayude a reducir la cantidad de tráfico generado innecesario.

Conmutadores • Los conmutadores controlan el flujo del tráfico de red basándose en la información

de la dirección de cada paquete SWITCH. Un conmutador averigua qué dispositivos están conectados a sus puertos (monitorizando los paquetes que recibe), y envía los paquetes al puerto adecuado solamente. Esta acción permite la comunicación simultánea a través del conmutador, con lo que se mejora el ancho de banda.

• Esta operación del conmutador reduce la cantidad de tráfico innecesaria que se habría generado si se hubiera enviado la misma información desde cada puerto (como ocurre con los concentradores).

• A menudo, los conmutadores y concentradores forman parte de la misma red; los concentradores extienden la red proveyendo más puertos, y los conmutadores dividen la red en secciones más pequeñas y menos congestionadas.

El hub • Cuando el puesto A emite hacia el puesto D,

todos los demás puestos de la red reciben los datos. Solo el puesto de destino, D, recoge la información. Los demás puestos, B, C y E simplemente la ignoran.

El switch • Cuando el puesto A emite hacia el puesto D,

únicamente el puesto D recibe los datos. Los demás puestos, B, C y E ni siquiera han tenido conocimiento de la transmisión. La información transita directamente de A a D.

¿ Router, Bridge, Gateway, Brouter, Repeater ?

• En castellano, Router, Puente, Pasarela, Brouter y Repetidor. Todos estos términos provocan gran confusión, y en regla general, se suelen utilizar de forma indiscriminada, en contextos equivocados.

• Router : Dispositivo de enlace entre redes con protocolos diferentes.

Bridge : Dispositivo para dividir una red en varias subredes. • Gateway : Dispositivo de enlace entre redes de características

diferentes. • Brouter : Dispositivo que cumple las funciones de Bridge y router. • Repeater : Dispositivo de amplificación de la señal.

Protocolos de Red

• Los protocolos son reglas y procedimientos para la comunicación. El término «protocolo» se utiliza en distintos contextos. Por ejemplo, los diplomáticos de un país se ajustan a las reglas del protocolo creadas para ayudarles a interactuar de forma correcta con los diplomáticos de otros países. De la misma forma se aplican las reglas del protocolo al entorno informático. Cuando dos equipos están conectados en red, las reglas y procedimientos técnicos que dictan su comunicación e interacción se denominan protocolos.

Cómo funcionan los protocolos

• La operación técnica en la que los datos son transmitidos a través de la red se puede dividir en dos pasos discretos, sistemáticos. A cada paso se realizan ciertas acciones que no se pueden realizar en otro paso. Cada paso incluye sus propias reglas y procedimientos, o protocolo.

• Los pasos del protocolo se tienen que llevar a cabo en un orden apropiado y que sea el mismo en cada una de los equipos de la red. En el equipo origen, estos pasos se tienen que llevar a cabo de arriba hacia abajo. En el equipo de destino, estos pasos se tienen que llevar a cabo de abajo hacia arriba.

El equipo origen

1. Los protocolos en el equipo origen:2. Se dividen en secciones más pequeñas,

denominadas paquetes, que puede manipular el protocolo.

3. Se añade a los paquetes información sobre la dirección, de forma que el equipo de destino pueda determinar si los datos le pertenecen.

4. Prepara los datos para la transmisión a través de la NIC y enviarlos a través del cable de la red.

El equipo de destino

1. Los protocolos en el equipo de destino constan de la misma serie de pasos, pero en sentido inverso.

2. Toma los paquetes de datos del cable. 3. Introduce los paquete de datos en el equipo a través de la NIC. 4. Extrae de los paquetes de datos toda la información

transmitida eliminando la información añadida por el equipo origen.

5. Copia los datos de los paquetes en un búfer para reorganizarlos.

6. Pasa los datos reorganizados a la aplicación en una forma utilizable.