contenido redes de computadoras

TEMA1.- ASPECTOS BSICOS DE REDES

REDES DE DATOS

Las redes de datos se desarrollaron como consecuencia de aplicaciones

comerciales diseadas para micro computadores. Por aquel entonces, los micro computadores no estaban conectados entre s como s lo estaban las terminales de computadores mainframe, por lo cual no haba una manera eficaz de compartir datos

entre varios computadores. Se torn evidente que el uso de disquetes para compartir datos no era un mtodo eficaz ni econmico para desarrollar la actividad empresarial. La red a pie creaba copias mltiples de los datos. Cada vez que se modificaba un archivo, haba que volver a compartirlo con el resto de sus usuarios. Si dos usuarios modificaban el archivo, y luego intentaban compartirlo, se perda alguno de los dos

conjuntos de modificaciones. Las empresas necesitaban una solucin que resolviera con xito los tres problemas siguientes:

Cmo evitar la duplicacin de equipos informticos y de otros recursos Cmo comunicarse con eficiencia Cmo configurar y administrar una red

Las empresas se dieron cuenta de que la tecnologa de networking poda aumentar la productividad y ahorrar gastos. Las redes se agrandaron y extendieron casi con la misma rapidez con la que se lanzaban nuevas tecnologas y productos de red. A principios de la dcada de 1980 networking se expandi enormemente, aun cuando en sus inicios su desarrollo fue desorganizado.

A mediados de la dcada de 1980, las tecnologas de red que haban emergido se haban creado con implementaciones de hardware y software distintas. Cada empresa

dedicada a crear hardware y software para redes utilizaba sus propios estndares corporativos. Estos estndares individuales se desarrollaron como consecuencia de la competencia con otras empresas. Por lo tanto, muchas de las nuevas tecnologas no eran compatibles entre s. Se torn cada vez ms difcil la comunicacin entre redes que

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usaban distintas especificaciones. Esto a menudo obligaba a deshacerse de los equipos de la antigua red al implementar equipos de red nuevos.

Una de las primeras soluciones fue la creacin de los estndares de Red de rea local (LAN - Local rea Network, en ingls). Como los estndares LAN proporcionaban un conjunto abierto de pautas para la creacin de hardware y software de red, se podran compatibilizar los equipos provenientes de diferentes empresas. Esto permita la estabilidad en la implementacin de las LAN.

En un sistema LAN, cada departamento de la empresa era una especie de isla electrnica. A medida que el uso de los computadores en las empresas aumentaba, pronto result obvio que incluso las LAN no eran suficientes.

Lo que se necesitaba era una forma de que la informacin se pudiera transferir rpidamente y con eficiencia, no solamente dentro de una misma empresa sino tambin de una empresa a otra. La solucin fue la creacin de redes de rea metropolitana (MAN) y redes de rea amplia (WAN). Como las WAN podan conectar redes de usuarios dentro de reas geogrficas extensas, permitieron que las empresas se comunicaran entre s a travs de grandes distancias, interconectando a las diferentes LAN que las conforman.

DISPOSITIVOS DE RED

Los equipos que se conectan de forma directa a un segmento de red se

denominan dispositivos. Estos dispositivos se clasifican en dos grandes grupos. El primer grupo est compuesto por los dispositivos de usuario final. Los dispositivos de usuario final incluyen los computadores, impresoras, escneres, y dems dispositivos que brindan servicios directamente al usuario. El segundo grupo est formado por los

dispositivos de red. Los dispositivos de red son todos aquellos que conectan entre s a los dispositivos de usuario final, posibilitando su intercomunicacin.


Los dispositivos de usuario final que conectan a los usuarios con la red tambin se conocen con el nombre de hosts. Estos dispositivos permiten a los usuarios compartir,

crear y obtener informacin. Los dispositivos host pueden existir sin una red, pero sin la red las capacidades de los hosts se ven sumamente limitadas. Los dispositivos host estn fsicamente conectados con los medios de red mediante una tarjeta de interfaz de red (NIC). Utilizan esta conexin para realizar las tareas de envo de correo electrnico, impresin de documentos, escaneado de imgenes o acceso a bases de datos. Un NIC es una placa de circuito impreso que se coloca en la ranura de expansin de un bus de la motherboard de un computador, o puede ser un dispositivo perifrico. Tambin se denomina adaptador de red. Las NIC para computadores porttiles o de mano por lo

general tienen el tamao de una tarjeta PCMCIA. Cada NIC individual tiene un cdigo nico, denominado direccin de control de acceso al medio (MAC). Esta direccin se utiliza para controlar la comunicacin de datos para el host de la red. Hablaremos ms sobre la direccin MAC ms adelante. Tal como su nombre lo indica, la NIC controla el

acceso del host al medio.

No existen smbolos estandarizados para los dispositivos de usuario final en la industria de networking. Son similares en apariencia a los dispositivos reales para

permitir su fcil identificacin.


Los dispositivos de red son los que transportan los datos que deben transferirse entre dispositivos de usuario final. Los dispositivos de red proporcionan el tendido de

las conexiones de cable, la concentracin de conexiones, la conversin de los formatos de datos y la administracin de transferencia de datos. Algunos ejemplos de dispositivos que ejecutan estas funciones son los repetidores, hubs, puentes, switches y routers. Todos los dispositivos de red que aqu se mencionan, se tratarn con mayor detalle ms

adelante en el tutorial. Por ahora se brinda una breve descripcin general de los dispositivos de networking.

Un repetidor es un dispositivo de red que se utiliza para regenerar una seal. Los

repetidores regeneran seales analgicas o digitales que se distorsionan a causa de prdidas en la transmisin producidas por la atenuacin. Un repetidor no toma decisiones inteligentes acerca del envo de paquetes como lo hace un router o puente.

Los hubs concentran las conexiones. En otras palabras, permiten que la red trate un grupo de hosts como si fuera una sola unidad. Esto sucede de manera pasiva, sin interferir en la transmisin de datos. Los hubs activos no slo concentran hosts, sino que

adems regeneran seales.

Los puentes convierten los formatos de transmisin de datos de la red adems de realizar la administracin bsica de la transmisin de datos. Los puentes, tal como su

nombre lo indica, proporcionan las conexiones entre LAN. Los puentes no slo conectan las LAN, sino que adems verifican los datos para determinar si les corresponde o no cruzar el puente. Esto aumenta la eficiencia de cada parte de la red.

Los switches de grupos de trabajo agregan inteligencia a la administracin de transferencia de datos. No slo son capaces de determinar si los datos deben permanecer o no en una LAN, sino que pueden transferir los datos nicamente a la conexin que necesita esos datos. Otra diferencia entre un puente y un switch es que un switch no

convierte formatos de transmisin de datos.

Los routers poseen todas las capacidades indicadas arriba. Los routers pueden regenerar seales, concentrar mltiples conexiones, convertir formatos de transmisin

de datos, y manejar transferencias de datos. Tambin pueden conectarse a una WAN, lo


que les permite conectar LAN que se encuentran separadas por grandes distancias. Ninguno de los dems dispositivos puede proporcionar este tipo de conexin.

TOPOLOGA DE REDES

La topologa de red define la estructura de una red. Una parte de la definicin topolgica es la topologa fsica, que es la disposicin real de los cables o medios. La otra parte es la topologa lgica, que define la forma en que los hosts acceden a los

medios para enviar datos. Las topologas fsicas ms comnmente usadas son las siguientes:

Una topologa de bus usa un solo cable backbone que debe terminarse en

ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este backbone. La topologa de anillo conecta un host con el siguiente y al ltimo host

con el primero. Esto crea un anillo fsico de cable. La topologa en estrella conecta todos los cables con un punto central de

concentracin.

Una topologa en estrella extendida conecta estrellas individuales entre s mediante la conexin de hubs o switches. Esta topologa puede extender el alcance y la cobertura de la red.

Una topologa jerrquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los hubs o switches entre s, el sistema se conecta con un computador que controla el trfico de la topologa. La topologa de malla se implementa para proporcionar la mayor

proteccin posible para evitar una interrupcin del servicio. El uso de una topologa de malla en los sistemas de control en red de una planta nuclear sera un ejemplo excelente. Cada host tiene sus propias conexiones con los dems hosts. Aunque la Internet cuenta con mltiples rutas hacia cualquier ubicacin,

no adopta la topologa de malla completa.


Una topologa Hbrida usa una combinacin de dos o ms topologas distintas de tal manera que la red resultante no tiene forma estndar. Por ejemplo, una red en rbol conectada a una red en rbol sigue siendo una red en rbol, pero

dos redes en estrella conectadas entre s (lo que se conoce como estrella extendida) muestran una topologa de red hbrida. Una topologa hbrida, siempre se produce cuando se conectan dos topologas de red bsicas, como se aprecia en la siguiente figura.


Topologa Hbrida

La topologa lgica de una red es la forma en que los hosts se comunican a

travs del medio. Los dos tipos ms comunes de topologas lgicas son broadcast y transmisin de tokens.

La topologa broadcast simplemente significa que cada host enva sus datos

hacia todos los dems hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada. Ethernet funciona as, tal como se explicar en el tutorial ms adelante.

La segunda topologa lgica es la transmisin de tokens. La transmisin de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisin de un token electrnico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a

travs de la red. Si el host no tiene ningn dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. Dos ejemplos de redes que utilizan la transmisin de tokens son Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es una variacin de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisin de tokens en una topologa de bus.


PROTOCOLOS DE RED

Para que los paquetes de datos puedan viajar desde el origen hasta su destino a travs de una red, es importante que todos los dispositivos de la red hablen el mismo lenguaje o protocolo. Un protocolo es un conjunto de reglas que hacen que la comunicacin en una red sea ms eficiente. Los siguientes son algunos ejemplos comunes:

En el Congreso de los Estados Unidos, una forma de las Reglas de Orden de Roberts hace posible que cientos de Representantes que desean expresar sus opiniones lo hagan por turnos y que transmitan sus ideas de forma ordenada.

Mientras se est conduciendo un auto, otros autos envan (o deberan hacerlo!) seales cuando desean girar; si no lo hicieran, las rutas seran un caos. Al volar un avin, los pilotos obedecen reglas muy especficas para poder

comunicarse con otros aviones y con el control de trfico areo.

Al contestar el telfono, alguien dice "Hola", y entonces la persona que realiza la llamada dice "Hola, habla Fulano de Tal... ", y as sucesivamente.

Una definicin tcnica de un protocolo de comunicaciones de datos es: un

conjunto de normas, o un acuerdo, que determina el formato y la transmisin de datos. La capa n de un computador se comunica con la capa n de otro computador. Las normas y convenciones que se utilizan en esta comunicacin se denominan colectivamente protocolo de la capa n.

REDES DE REA LOCAL LAN

Las LAN hacen posible que las empresas que utilizan tecnologa informtica

compartan de forma eficiente elementos tales como archivos e impresoras, y permiten la comunicacin, por ejemplo, a travs del correo electrnico. Unen entre s: datos, comunicaciones, servidores de computador y de archivo.

Las LAN estn diseadas para realizar lo siguiente:


Operar dentro de un rea geogrfica limitada Permitir que varios usuarios accedan a medios de ancho de banda alto

Proporcionar conectividad continua con los servicios locales Conectar dispositivos fsicamente adyacentes

Las LAN constan de los siguientes componentes:

Computadores Tarjetas de interfaz de red Dispositivos perifricos

Medios de red Dispositivos de red

Algunas de las tecnologas comunes de LAN son:

Ethernet

Token Ring

FDDI

REDES INTERNAS Y EXTERNAS

Una de las configuraciones comunes de una LAN es una red interna, a veces

denominada "intranet". Los servidores de Web de red interna son distintos de los servidores de Web pblicos, ya que es necesario que un usuario pblico cuente con los correspondientes permisos y contraseas para acceder a la red interna de una organizacin. Las redes internas estn diseadas para permitir el acceso por usuarios

con privilegios de acceso a la LAN interna de la organizacin. Dentro de una red interna, los servidores de Web se instalan en la red. La tecnologa de navegador se utiliza como interfaz comn para acceder a la informacin, por ejemplo datos financieros o datos basados en texto y grficos que se guardan en esos servidores.

Las redes externas hacen referencia a aplicaciones y servicios basados en la red interna, y utilizan un acceso extendido y seguro a usuarios o empresas externas Este acceso generalmente se logra mediante contraseas, identificaciones de usuarios, y


seguridad a nivel de las aplicaciones. Por lo tanto, una red externa es la extensin de dos o ms estrategias de red interna, con una interaccin segura entre empresas participantes

y sus respectivas redes internas.

IMPORTANCIA DEL ANCHO DE BANDA

El ancho de banda se define como la cantidad de informacin que puede fluir a

travs de una conexin de red en un perodo dado.

Es esencial comprender el concepto de ancho de banda al estudiar redes de computadoras, por las siguientes cuatro razones:

1. El ancho de banda es finito. En otras palabras, independientemente del medio que se utilice para construir la red, existen lmites para la capacidad de la

red para transportar informacin. El ancho de banda est limitado por las leyes de la fsica y por las tecnologas empleadas para colocar la informacin en los medios. Por ejemplo, el ancho de banda de un mdem convencional est limitado a alrededor de 56 kpbs por las propiedades fsicas de los cables telefnicos de par trenzado y por la tecnologa de mdems. No obstante, las tecnologas empleadas por DSL utilizan los mismos cables telefnicos de par trenzado, y sin embargo DSL ofrece un ancho de banda mucho mayor que los mdems convencionales. Esto demuestra que a veces es difcil definir los lmites impuestos por las mismas leyes de la fsica. La fibra ptica posee el potencial

fsico para proporcionar un ancho de banda prcticamente ilimitado. Aun as, el ancho de banda de la fibra ptica no se puede aprovechar en su totalidad, en tanto no se desarrollen tecnologas que aprovechen todo su potencial. 2. El ancho de banda no es gratuito. Es posible adquirir equipos para una

red de rea local (LAN) capaz de brindar un ancho de banda casi ilimitado durante un perodo extendido de tiempo. Para conexiones de red de rea amplia (WAN), casi siempre hace falta comprar el ancho de banda de un proveedor de servicios. En ambos casos, comprender el significado del ancho de banda, y los

cambios en su demanda a travs del tiempo, pueden ahorrarle importantes sumas de dinero a un individuo o a una empresa. Un administrador de red necesita


tomar las decisiones correctas con respecto al tipo de equipo y servicios que debe adquirir.

3. El ancho de banda es un factor clave a la hora de analizar el rendimiento de una red, disear nuevas redes y comprender la Internet. Un profesional de redes debe comprender el fuerte impacto del ancho de banda y la tasa de transferencia en el rendimiento y el diseo de la red. La informacin fluye en

una cadena de bits de un computador a otro en todo el mundo. Estos bits representan enormes cantidades de informacin que fluyen de ida y de vuelta a travs del planeta en segundos, o menos. En cierto sentido, puede ser correcto afirmar que la Internet es puro ancho de banda.

4. La demanda de ancho de banda no para de crecer. No bien se construyen nuevas tecnologas e infraestructuras de red para brindar mayor ancho de banda, se crean nuevas aplicaciones que aprovechan esa mayor capacidad. La entrega de contenidos de medios enriquecidos a travs de la red, incluyendo video y

audio fluido, requiere muchsima cantidad de ancho de banda. Hoy se instalan comnmente sistemas telefnicos IP en lugar de los tradicionales sistemas de voz, lo que contribuye a una mayor necesidad de ancho de banda. Un profesional de redes exitoso debe anticiparse a la necesidad de mayor ancho de

banda y actuar en funcin de eso.


MEDICIN

En los sistemas digitales, la unidad bsica del ancho de banda es bits por

segundo (bps). El ancho de banda es la medicin de la cantidad de informacin, o bits, que puede fluir desde un lugar hacia otro en un perodo de tiempo determinado, o segundos. Aunque el ancho de banda se puede describir en bits por segundo, se suelen usar mltiplos de bits por segundo. En otras palabras, el ancho de banda de una red

generalmente se describe en trminos de miles de bits por segundo (kbps), millones de bits por segundo (Mbps), miles de millones de bits por segundo (Gbps) y billones de bits por segundo (Tbps). A pesar de que las expresiones ancho de banda y velocidad a menudo se usan en forma indistinta, no significan exactamente lo mismo. Se puede

decir, por ejemplo, que una conexin T3 a 45Mbps opera a una velocidad mayor que una conexin T1 a 1,544Mbps. No obstante, si slo se utiliza una cantidad pequea de su capacidad para transportar datos, cada uno de estos tipos de conexin transportar datos a aproximadamente la misma velocidad. Por ejemplo, una cantidad pequea de agua fluir a la misma velocidad por una tubera pequea y por una tubera grande. Por lo tanto, suele ser ms exacto decir que una conexin T3 posee un mayor ancho de banda que una conexin T1. Esto es as porque la conexin T3 posee la capacidad para transportar ms informacin en el mismo perodo de tiempo, y no porque tenga mayor velocidad.


LIMITACIONES

El ancho de banda vara segn el tipo de medio, adems de las tecnologas LAN

y WAN utilizadas. La fsica de los medios fundamenta algunas de las diferencias. Las seales se transmiten a travs de cables de cobre de par trenzado, cables coaxiales, fibras pticas, y por el aire. Las diferencias fsicas en las formas en que se transmiten las seales son las que generan las limitaciones fundamentales en la capacidad que posee

un medio dado para transportar informacin. No obstante, el verdadero ancho de banda de una red queda determinado por una combinacin de los medios fsicos y las tecnologas seleccionadas para sealizar y detectar seales de red.

Por ejemplo, la actual comprensin de la fsica de los cables de cobre de par trenzado no blindados (UTP) establece el lmite terico del ancho de banda en ms de un gigabit por segundo (Gbps). Sin embargo, en la realidad, el ancho de banda queda determinado por el uso de Ethernet 10BASE-T, 100BASE-TX, o 1000BASE-TX. En

otras palabras, el ancho de banda real queda determinado por los mtodos de sealizacin, las tarjetas de interfaz de red (NIC) y los dems equipos de red seleccionados. Por lo tanto, el ancho de banda no slo queda determinado por las limitaciones de los medios.

TASA DE TRANSFERENCIA

El ancho de banda es la medida de la cantidad de informacin que puede atravesar la red en un perodo dado de tiempo. Por lo tanto, la cantidad de ancho de

banda disponible es un punto crtico de la especificacin de la red. Una LAN tpica se podra construir para brindar 100 Mbps a cada estacin de trabajo individual, pero esto no significa que cada usuario pueda realmente mover cien megabits de datos a travs de la red por cada segundo de uso. Esto slo podra suceder bajo las circunstancias ms ideales. El concepto de tasa de transferencia nos ayudar a entender el motivo.

La tasa de transferencia se refiere a la medida real del ancho de banda, en un momento dado del da, usando rutas de Internet especficas, y al transmitirse un


conjunto especfico de datos. Desafortunadamente, por varios motivos, la tasa de transferencia a menudo es mucho menor que el ancho de banda digital mximo posible

del medio utilizado. A continuacin se detallan algunos de los factores que determinan la tasa de transferencia:

Dispositivos de red Tipo de datos que se transfieren Topologa de la red Cantidad de usuarios en la red Computador del usuario

Computador servidor Estado de la alimentacin

El ancho de banda terico de una red es una consideracin importante en el diseo de la red, porque el ancho de banda de la red jams ser mayor que los lmites impuestos por los medios y las tecnologas de networking escogidos. No obstante, es igual de importante que un diseador y administrador de redes considere los factores

que pueden afectar la tasa de transferencia real. Al medir la tasa de transferencia regularmente, un administrador de red estar al tanto de los cambios en el rendimiento de la red y los cambios en las necesidades de los usuarios de la red. As la red se podr ajustar en consecuencia.


CLCULO DE LA TRANSFERENCIA DE DATOS

A menudo se convoca a los diseadores y administradores de red para tomar

decisiones con respecto al ancho de banda. Una decisin podra ser sobre la necesidad de incrementar el tamao de la conexin WAN para agregar una nueva base de datos. Otra decisin podra ser si el ancho de banda del actual backbone de la LAN alcanza para un programa de capacitacin con video fluido. Las respuestas a este tipo de

problemas no siempre son fciles de hallar, pero se puede comenzar con un clculo sencillo de transferencia de datos.

Aplicando la frmula tiempo de transferencia = tamao del archivo / ancho de

banda (T=Tm/AB), un administrador de red puede estimar varios de los importantes componentes del rendimiento de una red. Si se conoce el tamao tpico de un archivo para una aplicacin dada, al dividir el tamao del archivo por el ancho de banda de la red, se obtiene una estimacin del tiempo ms rpido en el cual se puede transferir el

archivo.

Hay dos puntos importantes a considerar al realizar este clculo:

El resultado no es ms que un estimado, porque el tamao del archivo no incluye el gasto agregado por el encapsulamiento. Es probable que el resultado sea el tiempo de transferencia en el mejor de

los casos, ya que el ancho de banda disponible casi nunca est en el mximo

terico para el tipo de red. Se puede obtener un estimado ms preciso sustituyendo el ancho de banda por la tasa de transferencia en la ecuacin.

Aunque el clculo de transferencia de datos es muy sencillo, es importante asegurarse de usar las mismas unidades a lo largo de toda la ecuacin. En otras palabras, si el ancho de banda se mide en megabits por segundo (Mbps), el tamao del archivo debe expresarse en megabits (Mb), y no en megabytes (MB). Como el tamao de los archivos se suele expresar en megabytes, es posible que sea necesario multiplicar la cantidad de megabytes por ocho para convertirla a megabits.


DIFERENCIA EN EL ANCHO DE BANDA DE LOS MEDIOS

El ancho de banda es un concepto muy til. Sin embargo, tiene sus limitaciones.

No importa de qu manera usted enva los mensajes, ni cul es el medio fsico que utiliza, el ancho de banda siempre es limitado. Esto se debe tanto a las leyes de la fsica como a los avances tecnolgicos actuales.

La figura muestra el ancho de banda digital mximo posible, incluyendo las limitaciones de longitud, para algunos medios comunes de networking. Tenga siempre en cuenta que los lmites son tanto fsicos como tecnolgicos.

MEDIOS TIPICOS ANCHO DE BANDA DISTANCIA MAXIMA

Cable coaxial de 50 ohmios(Ethernet 10BASE2,ThinNet)

10-100 Mbps 185 m

Cable coaxial de 50 ohmios(Ethernet 10BASE5,ThinNet)

10-100 Mbps 500 m

Par trenzado no blindado categora 5(UTP), Ethernet 10BASE-T, 100BASE-TX

10 Mbps 100 m

Par trenzado no blindado

mejorado de categora 5 (UTP), Ethernet 10BASE-T, Fast Ethernet

100BASE-TX y 1000Base-T

100 Mbps 100 m

Fibra ptica mltimodo (62,5 / 125mm) 100BASE-FX, 1000BASE-SX

100 Mbps 2000 m

Fibra ptica monomodo

( ncleo de 9/125mm) 1000 Mbps (1000 Gbps) 3000 m


1000BASE-LX

Inalmbrico 11 Mbps Unos 100 m

Figura 1.

BANDA BASE

En Telecomunicaciones, el trmino banda base se refiere a la banda de frecuencias producida por un transductor, tal como un micrfono, un manipulador telegrfico u otro dispositivo generador de seales, antes de sufrir modulacin alguna.

Banda base es la seal de una sola transmisin en un canal, banda ancha significa que lleva ms de una seal y cada una de ellas se transmite en diferentes

canales, hasta su nmero mximo de canal.

En los sistemas de transmisin, la banda base es generalmente utilizada para modular una portadora. Durante el proceso de desmodulacin se reconstruye la seal

banda base original. Por ello, podemos decir que la banda base describe el estado de la seal antes de la modulacin y de la multiplexacin y despus de la desmultiplexacin y desmodulacin.

Las frecuencias de banda base se caracterizan por ser generalmente mucho ms bajas que las resultantes cuando stas se utilizan para modular una portadora o subportadora. Por ejemplo, es seal de banda base la obtenida de la salida de video compuesto de dispositivos como grabadores/reproductores de video y consolas de juego, a diferencia de las seales de televisin que deben ser moduladas para poder transportarlas va area (por seal libre o satlite) o por cable.

BANDA ANCHA

Banda Ancha se refiere a la transmisin de datos en el cual se envan simultneamente varias piezas de informacin, con el objeto de incrementar la


velocidad de transmisin efectiva. En ingeniera de redes este trmino se utiliza tambin para los mtodos en donde dos o ms seales comparten un medio de transmisin.

sta es de acuerdo a una tasa de una novena parte de la que le dan, ya sea en bugatel de buga o ert de la misma ciudad. Esto equivale en una velocidad de 512K a 90 kbits/seg. Algunas de las variantes de los servicios de lnea de abonado digital (del ingls Digital Subscriber Line, DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacin se enva sobre un canal y la voz por otro canal, pero compartiendo el mismo par de cables. Los mdems analgicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambin son tcnicamente banda ancha, pues obtienen velocidades de transmisin efectiva mayores usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios. Por ejemplo, un MODEM de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios. Este mtodo de transmisin contrasta con la transmisin en banda base, en donde un tipo de seal usa todo el ancho de banda del medio de transmisin, como

por ejemplo Ethernet 100BASE-T.

QU ES H.323?

Tradicionalmente, las redes de rea local se vienen utilizando para la transmisin

de datos, pero conforme las aplicaciones tienden a ser multimedia y los sistemas de comunicaciones en vez de ser elementos independientes y aislados para atender un determinado tipo de comunicacin, son servidores de un conjunto ms complejo, se tiende a transmitir cualquier tipo de informacin sobre los medios existentes. As, sobre

la LAN corporativa y sobre Internet, unos medios extendidos por la mayor parte de las empresas, mediante la adopcin de ciertos estndares y la incorporacin de algunos elementos, es posible enviar voz y vdeo, con la gran ventaja y ahorro que supone el utilizar la infraestructura existente.

Sin embargo y mientras que los datos no son sensibles al retardo, a la alteracin del orden en que llegan los paquetes, o la prdida de alguno de ellos, ya que en el extremo lejano se reconstruyen, la voz y la imagen necesitan transmitirse en tiempo real, siendo especialmente sensibles a cualquier alteracin que se pueda dar en sus caractersticas. Requieren por tanto de redes que ofrezcan un alto grado de servicio y


garanticen el ancho de banda necesario, lo que se consigue en aquellas que son orientadas a la conexin, es decir que se negocia y establece al inicio de la

comunicacin la ruta que han de seguir todos y cada uno de los paquetes y se reserva un determinado ancho de banda. En las redes no orientadas a conexin se realiza el llamado "mejor esfuerzo" para entregar los paquetes, pero cada uno y en funcin del estado de los enlaces puede seguir una ruta distinta, por lo que el orden secuencial se

puede ver alterado, lo que se traduce en una prdida de calidad. Si contemplamos las redes IP, con TCP se garantiza la integridad de los datos y con UDP (datagrama) no.

El estndar H.323

El estndar H.323 proporciona la base para la transmisin de voz, datos y vdeo sobre redes no orientadas a conexin y que no ofrecen un grado de calidad del servicio,

como son las basadas en IP, incluida Internet, de manera tal que las aplicaciones y productos conforme a ella puedan nter operar, permitiendo la comunicacin entre los usuarios sin necesidad de que stos se preocupen por la compatibilidad de sus sistemas. La LAN sobre la que los terminales H.323 se comunican puede ser un simple segmento

o un anillo, o mltiples segmentos (es el caso de Internet) con una topologa compleja, lo que puede resultar en un grado variable de rendimiento.

H.323 es la especificacin, establecida por la UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) en 1996, que fija los estndares para la comunicacin de voz y vdeo sobre redes de rea local, con cualquier protocolo, que por su propia naturaleza presentan una gran latencia y no garantizan una

determinada calidad del servicio (QoS). Para la conferencia de datos se apoya en la norma T.120, con lo que en conjunto soporta las aplicaciones multimedia. Los terminales y equipos conforme a H.323 pueden tratar voz en tiempo real, datos y vdeo, incluida videotelefona.

El estndar contempla el control de la llamada, gestin de la informacin y ancho de banda para una comunicacin punto a punto y multipunto, dentro de la LAN , as como define interfaces entre la LAN y otras redes externas, como puede ser la RDSI. Es una parte de una serie de especificaciones para videoconferencia sobre distintos tipos

de redes, que incluyen desde la H.320 a la H.324, estas dos vlidas para RDSI y RTC, respectivamente.


H.323 establece los estndares para la compresin y descompresin de audio y vdeo, asegurando que los equipos de distintos fabricantes se entiendan. As, los

usuarios no se tienen que preocupar de cmo el equipo receptor acte, siempre y cuando cumpla este estndar. La gestin del ancho de banda disponible para evitar que la LAN se colapse con la comunicacin de audio y vdeo, por ejemplo, limitando el nmero de conexiones simultneas, tambin est contemplada en el estndar.

La norma H.323 hace uso de los procedimientos de sealizacin de los canales lgicos contenidos en la norma H.245, en los que el contenido de cada uno de los canales se define cuando se abre. Estos procedimientos se proporcionan para fijar las prestaciones del emisor y receptor, el establecimiento de la llamada, intercambio de informacin, terminacin de la llamada y como se codifica y decodifica. Por ejemplo, cuando se origina una llamada telefnica sobre Internet, los dos terminales deben negociar cual de los dos ejerce el control, de manera tal que slo uno de ellos origine los mensajes especiales de control. Una cuestin importante es, como se ha dicho, que se deben determinar las capacidades de los sistemas, de forma que no se permita la transmisin de datos si no pueden ser gestionados por el receptor.

Arquitectura H.323

Una caracterstica de la telefona sobre una LAN o Internet es que se permite la

informacin de vdeo sobre la de audio (videoconferencia), que se formatea de acuerdo con el estndar H.261 o H.263, formando parte de la carga til del paquete RTP; dado que se envan slo los cambios entre cuadros resulta muy sensible a la prdida de paquetes, lo que da origen a la distorsin de la imagen recibida.

REPRESENTACIN EN NOTACIN DECIMAL SEPARADA

POR PUNTOS DE CUATRO OCTETOS EN NMEROS BINARIOS DE 32 BITS

Los computadores reconocen y procesan datos utilizando el sistema numrico binario, o de Base 2. El sistema numrico binario usa slo dos smbolos, 0 y 1, en lugar de los diez smbolos que se utilizan en el sistema numrico decimal. La posicin, o el lugar, que ocupa cada dgito de derecha a izquierda en el sistema numrico binario


representan 2, el nmero de base, elevado a una potencia o exponente, comenzando desde 0. Estos valores posicinales son, de derecha a izquierda, 2 0 , 2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 4 ,

2 5 , 2 6 y 2 7 , o sea, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, respectivamente.

Ejemplo:

10110 2 = (1 x 2 4 = 16) + (0 x 2 3 = 0) + (1 x 2 2 = 4) + (1 x 2 1 = 2) + (0 x 2 0 = 0) = 22 (16 + 0 + 4 + 2 + 0)

Al leer el nmero binario (10110 2 ) de izquierda a derecha, se nota que hay un 1 en la posicin del 16, un 0 en la posicin del 8, un 1 en la posicin del 4, un 1 en la posicin del 2 y un 0 en la posicin del 1, que sumados dan el nmero decimal 22.

Se pueden convertir los nmeros binarios de 8 bits en decimales multiplicando los dgitos binarios por el nmero base del sistema, que es de Base 2, y elevados al exponente de su posicin.

Ejemplo 1:

Convierta el nmero binario 01110000 en decimal.

NOTA: La operacin debe realizarse de derecha a izquierda. Recuerde que cualquier nmero elevado a la potencia 0 es igual a 1. Por lo tanto, 2 = 1.

0 x 2 0 = 0

0 x 2 1 = 0

0 x 2 2 = 0

0 x 2 3 = 0

1 x 2 4 = 16

1 x 2 5 = 32

1 x 2 6 = 64

+ 0 x 2 7 = 0

=112


Ejemplo 2:

Convertir el nmero decimal 192 en nmero binario.

192/2 = 96 con un residuo de 0








Escriba todos los residuos, de atrs hacia adelante y obtendr el nmero binario

11000000.

Actualmente, las direcciones que se asignan a los computadores en Internet son nmeros binarios de 32 bits. Para facilitar el trabajo con estas direcciones, el nmero binario de 32 bits se divide en una serie de nmeros decimales. Para hacer esto, se divide el nmero binario en cuatro grupos de ocho dgitos binarios. Luego, se convierte

cada grupo de ocho bits, tambin denominados octetos, en su equivalente decimal. Haga esta conversin exactamente como se indica en la explicacin de conversin de binario de 8 bits a decimal descrita anteriormente.

Una vez que est escrito, el nmero binario completo se representa como cuatro grupos de dgitos decimales separados por puntos. Esto se denomina notacin decimal separada por puntos y ofrece una manera compacta y fcil de recordar para referirse a las direcciones de 32 bits. Esta representacin se usa frecuentemente, de modo que es

necesario comprenderla bien. Al realizar la conversin de binario a decimal separado por puntos, recuerde que cada grupo, que est formado por uno a tres dgitos decimales,


representa un grupo de ocho dgitos binarios. Si el nmero decimal que se est convirtiendo es menor que 128, ser necesario agregar ceros a la izquierda del nmero

binario equivalente hasta que se alcance un total de ocho bits.

LGICA BOOLEANA

La lgica booleana se basa en circuitos digitales que aceptan uno o dos voltajes entrantes. Basndose en los voltajes de entrada, se genera el voltaje de salida. Para los fines de los computadores, la diferencia de voltaje se asocia con dos estados, activado (encendido) o desactivado (apagado). Estos dos estados, a su vez, se asocian como un 1 o un 0, que son los dos dgitos del sistema numrico binario.

La lgica booleana es una lgica binaria que permite que se realice una comparacin entre dos nmeros y que se genere una eleccin en base a esos dos nmeros. Estas elecciones son las operaciones lgicas AND, OR y NOT. Con la

excepcin de NOT, las operaciones booleanas tienen la misma funcin. Aceptan dos nmeros, que pueden ser 1 0, y generan un resultado basado en la regla de lgica.

La operacin NOT toma cualquier valor que se le presente, 0 1, y lo invierte. El uno se transforma en cero, y el cero se transforma en uno. Recuerde que las compuertas lgicas son dispositivos electrnicos creados especficamente con este propsito. La regla de lgica que siguen es que cualquiera sea la entrada, el resultado ser lo opuesto.

La operacin AND toma dos valores de entrada. Si ambos valores son 1, la compuerta lgica genera un resultado de 1. De lo contrario, genera un 0 como resultado.

Hay cuatro combinaciones de valores de entrada. Tres de estas combinaciones generan un 0, y slo una combinacin genera un 1.

La operacin OR tambin toma dos valores de entrada. Si por lo menos uno de los valores de entrada es 1, el valor del resultado es 1. Nuevamente, hay cuatro combinaciones de valores de entrada. Esta vez tres combinaciones generan un resultado de 1 y la cuarta genera un resultado de 0.


Las dos operaciones de networking que utilizan la lgica booleana son las mscaras wildcard y de subred. Las operaciones de mscara brindan una manera de

filtrar direcciones. Las direcciones identifican a los dispositivos de la red y permiten que las direcciones se agrupen o sean controladas por otras operaciones de red.

DIRECCIONES IP Y MASCARAS DE RED

Las direcciones binarias de 32 bits que se usan en Internet se denominan direcciones de Protocolo Internet (IP). En esta seccin se describe la relacin entre las direcciones IP y las mscaras de red.

Cuando se asignan direcciones IP a los computadores, algunos de los bits del

lado izquierdo del nmero IP de 32 bits representan una red. La cantidad de bits designados depende de la clase de direccin. Los bits restantes en la direccin IP de 32 bits identifican un computador de la red en particular. El computador se denomina host. Por tanto la direccin IP de un computador o host, est formada por una parte de red y

otra de host que representa a un computador en particular de una red especifica.

Para informarle al computador cmo se ha dividido la direccin IP de 32 bits, se usa un segundo nmero de 32 bits denominado mscara de subred. Esta mscara es una

gua que indica cmo se debe interpretar la direccin IP al identificar cuntos de los bits se utilizan para identificar la red del computador. La mscara de subred completa los unos desde la parte izquierda de la mscara de forma secuencial. Una mscara de subred siempre estar formada por unos hasta que se identifique la direccin de red y luego

estar formada por ceros desde ese punto hasta el extremo derecho de la mscara. Los bits de la mscara de subred que son ceros identifican al computador o host en esa red. A continuacin se suministran algunos ejemplos de mscaras de subred:

11111111000000000000000000000000 escrito en notacin decimal separada por puntos es 255.0.0.0

O bien,


11111111111111110000000000000000 escrito en notacin decimal separada por puntos es 255.255.0.0

En el primer ejemplo, los primeros ocho bits desde la izquierda representan la parte de red de la direccin y los ltimos 24 bits representan la parte de host de la

direccin. En el segundo ejemplo, los primeros 16 bits representan la parte de red de la direccin y los ltimos 16 bits representan la parte de host de la direccin.

La conversin de la direccin IP 10.34.23.134 en nmeros binarios dara como

resultado lo siguiente:

00001010.00100010.00010111.10000110

La ejecucin de una operacin AND booleana de la direccin IP 10.34.23.134 y la mscara de subred 255.0.0.0 da como resultado la direccin de red de este host:

00001010.00100010.00010111.10000110

11111111.00000000.00000000.00000000

00001010.00000000.00000000.00000000

00001010.00100010.00010111.10000110

11111111.11111111.00000000.00000000

00001010.00100010.00000000.00000000

Convirtiendo el resultado a una notacin decimal separada por puntos, se obtiene

10.0.0.0 que es la parte de red de la direccin IP cuando se utiliza la mscara 255.0.0.0.

La ejecucin de una operacin AND booleana de la direccin IP 10.34.23.134 y la mscara de subred 255.255.0.0 da como resultado la direccin de red de este host:

Convirtiendo el resultado a una notacin decimal separada por puntos, se obtiene 10.34.0.0 que es la parte de red de la direccin IP cuando se utiliza la mscara 255.255.0.0.

La importancia de las mscaras se har mucho ms evidente a medida que se trabaje ms con las direcciones IP. Por el momento, slo hay que comprender el concepto de lo que es una mscara.


TEMA2.- MODELOS DE REDES

USO DE LAS CAPAS PARA ANLIZAR PROBLEMAS EN EL FLUJO DE MATERIALES

El concepto de capas le ayudar a comprender la accin que se produce durante el proceso de comunicacin de un computador a otro. En la siguiente figura se plantean

preguntas que involucran el movimiento de objetos fsicos como por ejemplo, el trfico de autopistas o los datos electrnicos. Este desplazamiento de objetos, sea este fsico o lgico, se conoce como flujo. Existen muchas capas que ayudan a describir los detalles del proceso de flujo. Otros ejemplos de sistemas de flujo son el sistema de suministro de agua, el sistema de autopistas, el sistema postal y el sistema telefnico.

Ahora, examine la siguiente figura, el cuadro "Comparacin de redes". Qu red est examinando? Qu fluye? Cules son las distintas formas del objeto que fluye? Cules son las normas para el flujo? Dnde se produce el flujo? Las redes que aparecen en este esquema le ofrecen ms analogas para ayudarlo a comprender las redes informticas.


Otro ejemplo que describe cmo puede usar el concepto de capas para analizar un tema cotidiano es examinar una conversacin entre dos personas. Cuando usted tiene una idea que desea comunicarle a otra persona, lo primero que hace es elegir (a menudo de modo subconsciente) cmo desea expresar esa idea, luego decide cmo comunicarla de forma adecuada y, por ltimo, transmite esa idea.

Imagnese a un joven que est sentado en uno de los extremos de una mesa muy larga. En el otro extremo de la mesa, bastante lejos, est sentada su abuela. El joven habla en ingls. Su abuela prefiere hablar en espaol. En la mesa se ha servido una cena esplndida que ha preparado la abuela. Sbitamente, el joven grita lo ms alto posible, en ingls: "Hey you! Give me the rice!" (Oye, t! Dame el arroz!) y extiende la mano sobre la mesa para agarrarlo. En la mayora de los lugares, esta accin se considera

bastante grosera. Qu es lo que el joven debera haber hecho para comunicar sus deseos de forma aceptable?

Para ayudarlo a encontrar la respuesta a esta pregunta, analice el proceso de comunicacin por capas. En primer lugar est la idea el joven desea el arroz; luego est la representacin de la idea hablada en ingls (en lugar de espaol); a continuacin,


el mtodo de entrega "Oye t"; y finalmente el medio gritar (sonido) y extender la mano (accin fsica) sobre la mesa para tomar el arroz.

A partir de este grupo de cuatro capas, se puede observar que tres de estas capas impiden que el joven comunique su idea de forma adecuada/aceptable. La primera capa (la idea) es aceptable. La segunda capa (representacin), hablando en ingls en lugar de en espaol, y la tercera capa (entrega), exigiendo en lugar de solicitar con educacin, definitivamente no obedecen a los protocolos sociales aceptados. La cuarta capa (medio), gritar y agarrar las cosas de la mesa en lugar de solicitar ayuda en forma educada a otra persona es un comportamiento inaceptable prcticamente en cualquier

situacin social.

Si analiza esta interaccin desde el punto de vista de las capas podr entender ms

claramente algunos de los problemas de la comunicacin (entre las personas o entre los computadores) y cmo es posible resolver estos problemas.

Durante su estudio de networking, escuchar a menudo la palabra " medio. (Nota: El plural de medio es medios). En networking, un medio es el material a travs del cual viajan los paquetes de datos. Puede ser cualquiera de los siguientes materiales:

cables telefnicos

UTP de categora 5 (se utiliza para Ethernet 10BASE-T) cable coaxial (se utiliza para la TV por cable) fibra ptica (delgadas fibras de vidrio que transportan luz

Existen otros dos tipos de medios que son menos evidentes, pero que no obstante se deben tener en cuenta en la comunicacin por redes. En primer lugar, est la atmsfera (en su mayor parte formada por oxgeno, nitrgeno y agua) que transporta ondas de radio, microondas y luz.

La comunicacin sin ningn tipo de alambres o cables se denomina inalmbrica o comunicacin de espacio abierto. Esto es posible utilizando ondas electromagnticas

(EM). Entre las ondas EM, que en el vaco viajan a velocidad de la luz, se incluyen las ondas de energa, ondas de radio, microondas, luz infrarroja, luz visible, luz ultravioleta, rayos x y rayos gama. Las ondas EM viajan a travs de la atmsfera (principalmente


compuesta de oxgeno, nitrgeno y agua), pero tambin viajan a travs del vaco del espacio exterior (donde no existe prcticamente materia, ni molculas ni tomos

PROTOCOLOS

Los conjuntos de protocolos son colecciones de protocolos que posibilitan la comunicacin de red desde un host, a travs de la red, hacia otro host. Un protocolo es

una descripcin formal de un conjunto de reglas y convenciones que rigen un aspecto particular de cmo los dispositivos de una red se comunican entre s. Los protocolos determinan el formato, la sincronizacin, la secuenciacin y el control de errores en la comunicacin de datos. Sin protocolos, el computador no puede armar o reconstruir el

formato original del flujo de bits entrantes desde otro computador.

Los protocolos controlan todos los aspectos de la comunicacin de datos, que incluye

lo siguiente:

Cmo se construye la red fsica Cmo los computadores se conectan a la red


Cmo se formatean los datos para su transmisin Cmo se envan los datos

Cmo se manejan los errores

Estas normas de red son creadas y administradas por una serie de diferentes

organizaciones y comits. Entre ellos se incluyen el Instituto de Ingeniera Elctrica y Electrnica (IEEE), el Instituto Nacional Americano de Normalizacin (ANSI), la Asociacin de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA), la Asociacin de Industrias Electrnicas (EIA) y la Unin Internacional de Telecomunicaciones (UIT), antiguamente conocida como el Comit Consultivo Internacional Telegrfico y

Telefnico (CCITT).

EVOLUCIN DE LAS NORMAS DE REDES DE ISO

Al principio de su desarrollo, las LAN, MAN y WAN eran en cierto modo caticas. A

principios de la dcada de los 80 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamao de las redes. A medida que las empresas se dieron cuenta de que podran ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad con la tecnologa de networking, comenzaron a agregar redes y a expandir las redes existentes casi simultneamente con

la aparicin de nuevas tecnologas y productos de red.

A mediados de los 80, estas empresas debieron enfrentar problemas cada vez ms serios debido a su expansin catica. Resultaba cada vez ms difcil que las redes que

usaban diferentes especificaciones pudieran comunicarse entre s. Se dieron cuenta que necesitaban salir de los sistemas de networking propietarios.

Los sistemas propietarios se desarrollan, pertenecen y son controlados por organizaciones privadas. En la industria de la informtica, "propietario" es lo contrario de "abierto". "Propietario" significa que un pequeo grupo de empresas controla el uso total de la tecnologa. Abierto significa que el uso libre de la tecnologa est disponible

para todos.

Para enfrentar el problema de incompatibilidad de las redes y su imposibilidad de comunicarse entre s, la Organizacin Internacional para la Normalizacin (ISO)


estudi esquemas de red como DECNET, SNA y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas. Como resultado de esta investigacin, la ISO desarroll un modelo de red que

ayudara a los fabricantes a crear redes que fueran compatibles y que pudieran operar con otras redes.

El proceso de dividir comunicaciones complejas en tareas ms pequeas y separadas se podra comparar con el proceso de construccin de un automvil. Visto globalmente, el diseo, la fabricacin y el ensamblaje de un automvil es un proceso de gran complejidad. Es poco probable que una sola persona sepa cmo realizar todas las tareas requeridas para la construccin de un automvil desde cero. Es por ello que los

ingenieros mecnicos disean el automvil, los ingenieros de fabricacin disean los moldes para fabricar las partes y los tcnicos de ensamblaje ensamblan cada uno una parte del auto.

El modelo de referencia OSI (Nota: No debe confundirse con ISO), lanzado en 1984, fue el esquema descriptivo que crearon. Este modelo proporcion a los fabricantes un conjunto de estndares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnologa de red utilizados por las empresas a nivel mundial.

Vnculos de Web

Networking Research Links and Standards The Development of Communication Networks

PROPSITO DEL MODELO


El modelo de referencia OSI es el modelo principal para las comunicaciones por red. Aunque existen otros modelos, en la actualidad la mayora de los fabricantes de redes

relacionan sus productos con el modelo de referencia OSI, especialmente cuando desean ensear a los usuarios cmo utilizar sus productos. Los fabricantes consideran que es la mejor herramienta disponible para ensear cmo enviar y recibir datos a travs de una red.

El modelo de referencia OSI permite que los usuarios vean las funciones de red que se producen en cada capa. Ms importante an, el modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cmo viaja la informacin a travs de una red. Adems, puede usar el modelo de referencia OSI para visualizar cmo la informacin o los paquetes de datos viajan desde los programas de aplicacin (por ej., hojas de clculo, documentos, etc.), a travs de un medio de red (por ej., cables, etc.), hasta otro programa de aplicacin ubicado en otro computador de la red, an cuando el transmisor

y el receptor tengan distintos tipos de medios de red.

En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales

ilustra una funcin de red especfica. Esta divisin de las funciones de networking se denomina divisin en capas. Si la red se divide en estas siete capas, se obtienen las siguientes ventajas:

Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas y sencillas. Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte

de los productos de diferentes fabricantes. tipos de hardware y software de red comunicarse entre s.

Impide que los cambio Permite a los distintos s en una capa puedan afectar las dems capas, para

que se puedan desarrollar con ms rapidez. Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas para simplificar el

aprendizaje.

LAS SIETE CAPAS DEL MODELO OSI


El problema de trasladar informacin entre computadores se divide en siete problemas ms pequeos y de tratamiento ms simple en el modelo de referencia OSI. Cada uno de

los siete problemas ms pequeos est representado por su propia capa en el modelo. Las siete capas del modelo de referencia OSI son:

Capa 7: La capa de aplicacin.

Capa 6: La capa de presentacin.

Capa 5: La capa de sesin.

Capa 4: La capa de transporte

Capa 3: La capa de red

Capa 2: La capa de enlace de datos

Capa 1: La capa fsica

Durante el transcurso de este tutorial veremos las capas, comenzando por la Capa 1 y estudiando el modelo OSI capa por capa. Al estudiar una por una las capas del modelo de referencia OSI, comprender de qu manera los paquetes de datos viajan a travs de una red y qu dispositivos operan en cada capa a medida que los paquetes de datos las

atraviesan. Como resultado, comprender cmo diagnosticar las fallas cuando se presenten problemas de red, especialmente durante el flujo de paquetes de datos.


FUNCIONES DE CADA CAPAS

Cada capa individual del modelo OSI tiene un conjunto de funciones que debe realizar para que los paquetes de datos puedan viajar en la red desde el origen hasta el destino. A continuacin, presentamos una breve descripcin de cada capa del modelo de referencia OSI tal como aparece en la figura.

Capa 7: La capa de aplicacin.

La capa de aplicacin es la capa del modelo OSI ms cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las dems capas debido a que no proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se

encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de clculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicacin establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicacin, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperacin de errores y


control de la integridad de los datos. Si desea recordar a la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web.

Capa 6: La capa de presentacin.

La capa de presentacin garantiza que la informacin que enva la capa de aplicacin de un sistema pueda ser leda por la capa de aplicacin de otro. De ser necesario, la capa de presentacin traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato comn. Si desea recordar la Capa 6 en la menor cantidad de palabras posible, piense en un formato de datos comn.

Capa 5: La capa de sesin.

Como su nombre lo implica, la capa de sesin establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se estn comunicando. La capa de sesin proporciona sus servicios a la capa de presentacin. Tambin sincroniza el dilogo entre las capas de presentacin de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Adems de regular

la sesin, la capa de sesin ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesin, presentacin y aplicacin. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en dilogos y conversaciones.

Capa 4: La capa de transporte.

La capa de transporte segmenta los datos originados en el host emisor y los reensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor. El lmite entre la capa de transporte y la capa de sesin puede imaginarse como el lmite entre los protocolos de aplicacin y los protocolos de flujo de datos. Mientras que las capas de aplicacin, presentacin y sesin estn relacionadas con asuntos de aplicaciones, las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos.

La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que asla las

capas superiores de los detalles de implementacin del transporte. Especficamente, temas como la confiabilidad del transporte entre dos hosts es responsabilidad de la capa de transporte. Al proporcionar un servicio de comunicaciones, la capa de transporte establece, mantiene y termina adecuadamente los circuitos virtuales. Al proporcionar un


servicio confiable, se utilizan dispositivos de deteccin y recuperacin de errores de transporte. Si desea recordar a la Capa 4 en la menor cantidad de palabras posible,

piense en calidad de servicio y confiabilidad.

Capa 3: La capa de red.

La capa de red es una capa compleja que proporciona conectividad y seleccin de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geogrficamente distintas. Si desea recordar la Capa 3 en la menor cantidad de palabras posible, piense

en seleccin de ruta, direccionamiento y enrutamiento.

Capa 2: La capa de enlace de datos.

La capa de enlace de datos proporciona trnsito de datos confiable a travs de un enlace fsico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento fsico (comparado con el lgico), la topologa de red, el acceso a la red, la notificacin de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio.

Capa 1: La capa fsica

La capa fsica define las especificaciones elctricas, mecnicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace fsico entre sistemas finales. Las caractersticas tales como niveles de voltaje, temporizacin de cambios de voltaje, velocidad de datos fsicos, distancias de transmisin mximas, conectores fsicos y otros atributos similares son definidas por las especificaciones de la capa fsica. Si desea

recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en seales y medios.

ENCAPSULAMIENTO

Usted sabe que todas las comunicaciones de una red parten de un origen y se envan a un destino, y que la informacin que se enva a travs de una red se denomina datos o

paquete de datos. Si un computador (host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer trmino los datos deben empaquetarse a travs de un proceso denominado encapsulamiento.


El encapsulamiento rodea los datos con la informacin de protocolo necesaria antes de que se una al trnsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se desplazan a

travs de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, informacin final y otros tipos de informacin. (Nota: La palabra "encabezado" significa que se ha agregado la informacin correspondiente a la direccin).

Para ver cmo se produce el encapsulamiento, examine la forma en que los datos viajan a travs de las capas como lo ilustra las siguientes figuras.


Una vez que se envan los datos desde el origen, como se describe en las figuras, viajan a travs de la capa de aplicacin y recorren todas las dems capas en sentido

descendiente. Como puede ver, el empaquetamiento y el flujo de los datos que se intercambian experimentan cambios a medida que las redes ofrecen sus servicios a los usuarios finales. Como lo muestran las figuras, las redes deben realizar los siguientes cinco pasos de conversin a fin de encapsular los datos:

1. Crear los datos.

Cuando un usuario enva un mensaje de correo electrnico, sus caracteres alfanumricos se convierten en datos que pueden recorrer la red.

2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo.

Los datos se empaquetan para ser transportados por la red. Al utilizar segmentos, la funcin de transporte asegura que los hosts del mensaje en ambos extremos del sistema de correo electrnico se puedan comunicar de forma confiable.


3. Anexar (agregar) la direccin de red al encabezado.

Los datos se colocan en un paquete o datagrama que contiene el encabezado de red con las direcciones lgicas de origen y de destino. Estas direcciones ayudan a los dispositivos de red a enviar los paquetes a travs de la red por una ruta

seleccionada.

4. Anexar (agregar) la direccin local al encabezado de enlace de datos.

Cada dispositivo de la red debe poner el paquete dentro de una trama. La trama le permite conectarse al prximo dispositivo de red conectado directamente en el enlace. Cada dispositivo en la ruta de red seleccionada requiere el entramado para poder conectarse al siguiente dispositivo.

5. Realizar la conversin a bits para su transmisin.

La trama debe convertirse en un patrn de unos y ceros (bits) para su transmisin a travs del medio (por lo general un cable). Una funcin de temporizacin permite que los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio. El medio en la red fsica puede variar a lo largo de la ruta

utilizada. Por ejemplo, el mensaje de correo electrnico puede originarse en una LAN, cruzar el backbone de un campus y salir por un enlace WAN hasta llegar a su destino en otra LAN remota. Los encabezados y la informacin final se agregan a medida que los datos se desplazan a travs de las capas del modelo OSI.

NOMBRES DE LOS DATOS EN CADA CAPA DEL MODELO OSI

Para que los paquetes de datos puedan viajar desde el origen hasta su destino, cada capa del modelo OSI en el origen debe comunicarse con su capa igual en el lugar destino. Esta forma de comunicacin se conoce como comunicaciones de par-a-par. Durante

este proceso, cada protocolo de capa intercambia informacin, que se conoce como unidades de datos de protocolo (PDU), entre capas iguales. Cada capa de comunicacin, en el computador origen, se comunica con un PDU especfico de capa y con su capa igual en el computador destino como lo ilustra la siguiente figura.


Los paquetes de datos de una red parten de un origen y se envan a un destino. Cada capa depende de la funcin de servicio de la capa OSI que se encuentra debajo de ella. Para brindar este servicio, la capa inferior utiliza el encapsulamiento para colocar la PDU de la capa superior en su campo de datos, luego le puede agregar cualquier

encabezado e informacin final que la capa necesite para ejecutar su funcin. Posteriormente, a medida que los datos se desplazan hacia abajo a travs de las capas del modelo OSI, se agregan encabezados e informacin final adicionales. Despus de que las Capas 7, 6 y 5 han agregado la informacin, la Capa 4 agrega ms informacin. Este agrupamiento de datos, la PDU de Capa 4, se denomina segmento.

Por ejemplo, la capa de red presta un servicio a la capa de transporte y la capa de transporte presenta datos al subsistema de red. La tarea de la capa de red consiste en

trasladar esos datos a travs de la red. Ejecuta esta tarea encapsulando los datos y agregando un encabezado, con lo que crea un paquete (PDU de Capa 3). Este encabezado contiene la informacin necesaria para completar la transferencia, como por ejemplo, las direcciones lgicas origen y destino.

La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red. Encapsula la informacin de la capa de red en una trama (la PDU de Capa 2); el encabezado de la


trama contiene informacin (por ej., direcciones fsicas) que es necesaria para completar las funciones de enlace de datos. La capa de enlace de datos suministra un servicio a la

capa de red encapsulando la informacin de la capa de red en una trama.

La capa fsica tambin suministra un servicio a la capa de enlace de datos. La capa

fsica codifica los datos de la trama de enlace de datos en un patrn de unos y ceros (bits) para su transmisin a travs del medio (generalmente un cable) en la Capa 1.

EL MODELO DE REFERENCIA TCP/IP

Aunque el modelo de referencia OSI sea universalmente reconocido, el estndar abierto de Internet desde el punto de vista histrico y tcnico es el Protocolo de control de

transmisin/Protocolo Internet (TCP/IP). El modelo de referencia TCP/IP y la pila de protocolo TCP/IP hacen que sea posible la comunicacin entre dos computadores, desde cualquier parte del mundo, a casi la velocidad de la luz. El modelo TCP/IP tiene importancia histrica, al igual que las normas que permitieron el desarrollo de la

industria telefnica, de energa elctrica, el ferrocarril, la televisin y las industrias de vdeos.

Se han desarrollado diferentes familias de protocolos para comunicacin por red de

datos. El ms ampliamente utilizado es el Internet Protocol Suite, comnmente conocido como TCP / IP .

Es un protocolo DARPA que proporciona transmisin fiable de paquetes de datos sobre

redes. El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmission Control Protocol (TCP) y el Internet Protocol ( IP ). Todos juntos llegan a ser ms de 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.

El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de rea local y rea extensa. TCP / IP fue desarrollado y

demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutndolo en el ARPANET una red de rea extensa del departamento de defensa.


LAS CAPAS DEL MODELO TCP/IP

El Departamento de Defensa de EE.UU. ( DoD ) cre el modelo TCP/IP porque necesitaba una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una

guerra nuclear. Para brindar un ejemplo ms amplio, supongamos que el mundo est en estado de guerra, atravesado en todas direcciones por distintos tipos de conexiones: cables, microondas, fibras pticas y enlaces satelitales. Imaginemos entonces que se necesita que fluya la informacin o los datos (organizados en forma de paquetes), independientemente de la condicin de cualquier nodo o red en particular de la red (que en este caso podran haber sido destruidos por la guerra). El DoD desea que sus paquetes lleguen a destino siempre, bajo cualquier condicin, desde un punto determinado hasta cualquier otro. Este problema de diseo de difcil solucin fue lo que llev a la creacin del modelo TCP/IP, que desde entonces se transform en el estndar

a partir del cual se desarroll Internet.

A medida que obtenga ms informacin acerca de las capas, tenga en cuenta el

propsito original de Internet; esto le ayudar a entender por qu motivo ciertas cosas son como son. El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: la capa de aplicacin, la capa de transporte, la capa de Internet y la capa de acceso de red. Es importante observar que algunas de las capas del modelo TCP/IP poseen el mismo nombre que las capas del modelo OSI. No confunda las capas de los dos modelos, porque la capa de aplicacin

tiene diferentes funciones en cada modelo.

Capa de aplicacin.

Los diseadores de TCP/IP sintieron que los protocolos de nivel superior deberan incluir los detalles de las capas de sesin y presentacin. Simplemente crearon una capa de aplicacin que maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representacin, codificacin y control de dilogo. El modelo TCP/IP combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una sola capa y garantiza que estos datos estn correctamente empaquetados para la siguiente capa.


Capa de transporte.

La capa de transporte se refiere a los aspectos de calidad del servicio con respecto a la confiabilidad, el control de flujo y la correccin de errores. Uno de sus protocolos, el protocolo para el control de la transmisin (TCP), ofrece maneras flexibles y de alta calidad para crear comunicaciones de red confiables, sin problemas de flujo y con un nivel de error bajo. TCP es un protocolo orientado a la conexin. Mantiene un dilogo entre el origen y el destino mientras empaqueta la informacin de la capa de aplicacin en unidades denominadas segmentos. Orientado a la conexin no significa que el circuito exista entre los computadores que se estn comunicando (esto sera una conmutacin de circuito). Significa que los segmentos de Capa 4 viajan de un lado a otro entre dos hosts para comprobar que la conexin exista lgicamente para un determinado perodo. Esto se conoce como conmutacin de paquetes.

Capa de Internet.

El propsito de la capa de Internet es enviar paquetes origen desde cualquier red en la

red y que estos paquetes lleguen a su destino independientemente de la ruta y de las redes que recorrieron para llegar hasta all. El protocolo especfico que rige esta capa se denomina Protocolo Internet (IP). En esta capa se produce la determinacin de la mejor ruta y la conmutacin de paquetes. Esto se puede comparar con el sistema postal.

Cuando enva una carta por correo, usted no sabe cmo llega a destino (existen varias rutas posibles); lo que le interesa es que la carta llegue.

Capa de acceso de red.

El nombre de esta capa es muy amplio y se presta a confusin. Tambin se denomina capa de host a red. Es la capa que se ocupa de todos los aspectos que requiere un paquete IP para realizar realmente un enlace fsico y luego realizar otro enlace fsico.

Esta capa incluye los detalles de tecnologa LAN y WAN y todos los detalles de las capas fsicas y de enlace de datos del modelo OSI.


COMPARACIN DEL MODELO OSI Y EL MODELO TCP/IP

Si compara el modelo OSI y el modelo TCP/IP, observar que ambos presentan

similitudes y diferencias.

Similitudes

Ambos se dividen en capas Ambos tienen capas de aplicacin, aunque incluyen servicios muy

distintos

Ambos tienen capas de transporte y de red similares Se supone que la tecnologa es de conmutacin por paquetes (no de

conmutacin por circuito) Los profesionales de networking deben conocer ambos

Diferencias

TCP/IP combina las funciones de la capa de presentacin y de sesin en la capa de aplicacin TCP/IP combina la capas de enlace de datos y la capa fsica del modelo

OSI en una sola capa


TCP/IP parece ser ms simple porque tiene menos capas Los protocolos TCP/IP son los estndares en torno a los cuales se

desarroll la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparacin, las redes tpicas no se desarrollan normalmente a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como gua


TEMA3.- MEDIOS DE TRANSMISIN

ESTNDARES

Un estndar es una especificacin que regula la realizacin de ciertos procesos o la

fabricacin de componentes para garantizar la interoperabilidad.

TIA/EIA-568-B es un conjunto de tres estndares que trata el cableado de edificios comerciales para productos y servicios de telecomunicaciones. Los tres estndares tienen los siguientes ttulos oficiales:

ANSI/TIA/EIA-568-B.1-2001

ANSI/TIA/EIA-568-B.2-2001

ANSI/TIA/EIA-568-B.3-2001.

Los estndares TIA/EIA-568-B se publicaron por primera vez en 2001. Sustituyen al conjunto de estndares TIA/EIA-568-A que han quedado obsoletos.

Tal vez la caracterstica ms conocida del TIA/EIA-568-B.1-2001 sea la asignacin de pares/pines en los cables de 8 hilos y 100 ohmios (Cable de par trenzado). Esta asignacin se conoce como T568A y T568B, y a menudo es nombrada (errneamente) como TIA/EIA-568A y TIA/EIA-568B.

Cable de Categora 6 o Cat 6 (ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1) es un estndar de cables para Gigabit Ethernet y otros protocolos de redes que es backward compatible (compatible con versiones anteriores) con los estndares de Categora 5/5e y Categora 3. La Categora 6 posee caractersticas y especificaciones para ruido. El estndar de cable es utilizable para 10BASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-T ( Gigabit Ethernet ). El cable contiene 4 pares de cable de cobre trenzado, al igual que estndares de cables de cobre

anteriores. Como todos los cables definidos por TIA/EIA-568-B, el largo mximo de un


cable Cat-6 horizontal es de 90 metros ( 295 pies ). Un canal completo (cable horizontal ms cada final) est permitido a llegar a los 100 metros en extensin.

Estndares de Cables UTP/STP

Cat 1 : Actualmente no reconocido por TIA/EIA. Previamente usado para comunicaciones telefnicas POTS, ISDN y cableado de timbrado. Cat 2 : Actualmente no reconocido por TIA/EIA. Previamente fue usado

con frecuencia en redes token ring de 4 Mbit/s.

Cat 3 : Actualmente definido en TIA/EIA-568-B, usado para redes de datos usando frecuencias de hasta 16 MHz. Histricamente popular (y todava usado) para redes ethernet de 10 Mbit/s. Cat 4 : Actualmente no reconocido por TIA/EIA. Posee performance de

hasta 20 MHz, y fue frecuentemente usado en redes token ring de 16 Mbit/s. Cat 5 : Actualmente no reconocido por TIA/EIA. Posee performance de

hasta 100 MHz, y es frecuentemente usado en redes ethernet de 100 Mbit/s ethernet networks. Es posible usarlo para ethernet de gigabit 1000BASE-T.

Cat 5e : Actualmente definido en TIA/EIA-568-B. Posee performance de hasta 100 MHz, y es frecuentemente usado tanto para ethernet 100 Mbit/s como para ethernet 1000 Mbit/s (gigabit). Cat 6 : Actualmente definido en TIA/EIA-568-B. Posee performance de

hasta 250 MHz, ms del doble que las categoras 5 y 5e. Usado principalmente para Gigabit Cat 6a : Especificacin futura para aplicaciones de 10 Gbit/s. Cat 7 : Nombre informal aplicado a cableado de clase F de ISO/IEC

11801. Este estndar especifica 4 pares blindados individualmente dentro de otro

blindaje. Diseado para transmisin a frecuencias de hasta 600 MHz.

TOMOS Y ELECTRONES

Toda la materia del universo est constituida por tomos. La Tabla Peridica de los

Elementos enumera todos los tipos conocidos de tomos y sus propiedades. El tomo est compuesto de tres partculas bsicas:


Electrones: Partculas con carga negativa que giran alrededor del ncleo Protones: Partculas con carga positiva.

Neutrones: Partculas sin carga (neutras).

Los protones y los neutrones se combinan en un pequeo grupo llamado ncleo.

Para poder comprender mejor las propiedades elctricas de los elementos/materiales, busque "helio" (He) en la tabla peridica. El nmero atmico del helio es 2, lo que significa que tiene 2 protones y 2 electrones. Su peso atmico es 4. Si se le resta el

nmero atmico (2) al peso atmico (4), se puede determinar que el helio tambin tiene 2 neutrones.

El fsico dans Niels Bohr desarroll un modelo simplificado para ilustrar el tomo. Si

los protones y los neutrones de un tomo tuvieran el tamao de una pelota de ftbol, en el medio de un estadio de ftbol, la nica cosa ms pequea que la pelota seran los electrones. Los electrones tendran el tamao de una cereza, y estaran orbitando cerca de los ltimos asientos del estadio. En otras palabras, el volumen total de este tomo,

incluido el recorrido de los electrones, tendra el tamao del estadio. El ncleo del tomo donde se encuentran los protones y los neutrones tendra el tamao de la pelota de ftbol.

Una de las leyes de la naturaleza, denominada Ley de la Fuerza Elctrica de Coulomb, especifica que las cargas opuestas reaccionan entre s con una fuerza que hace que se

atraigan. Las cargas de igual polaridad reaccionan entre s con una fuerza que hace que se repelan. En el caso de cargas opuestas y de igual polaridad, la fuerza aumenta a

medida que las cargas se aproximan. La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de separacin. Cuando las partculas se encuentran muy cerca una de la otra, la fuerza nuclear supera la fuerza elctrica de repulsin y el ncleo se mantiene unido. Por esta razn, las partculas del ncleo no se separan.

Examine el modelo de Bohr del tomo de helio. Si la ley de Coulomb es verdadera, y si el modelo de Bohr describe los tomos de helio como estables, entonces deben intervenir otras leyes de la naturaleza. Cmo es posible que ambas sean verdaderas?

Ley de Coulomb: Las cargas opuestas se atraen y las cargas iguales se repelen.


Modelo de Bohr: Los protones tienen cargas positivas y los electrones tienen cargas negativas. Hay ms de 1 protn en el ncleo.

Los electrones se mantienen en rbita aun cuando los protones atraen a los electrones. Los electrones tienen la velocidad justa y necesaria para mantenerse en rbita y para no caer en el ncleo, tal como ocurre con la Luna con respecto a la Tierra.

Los protones no se repelen entre s porque existe una fuerza nuclear que est

relacionada con los neutrones. La fuerza nuclear es una fuerza increblemente poderosa

que acta como si fuera un pegamento que mantiene unidos a los protones.

Los protones y los neutrones permanecen unidos entre s mediante una fuerza muy poderosa. Sin embargo, una fuerza mucho ms dbil es la que mantiene a los electrones

en su rbita alrededor del ncleo. Los electrones de algunos tomos, como los de los metales, pueden liberarse del tomo y ponerse en movimiento. Este mar de electrones, dbilmente unidos a los tomos, es lo que hace que la electricidad sea posible. La electricidad es un flujo libre de electrones.

Se denomina electricidad esttica a los electrones libres que permanecen en un lugar, sin moverse y con una carga negativa. Si estos electrones estticos tienen la oportunidad de saltar hacia un conductor, se puede producir una descarga electrosttica (ESD). La explicacin sobre los conductores aparece ms adelante en este captulo.

La ESD, aunque por lo general no es peligrosa para las personas, puede producir graves problemas en los equipos electrnicos sensibles. Una descarga electrosttica puede

daar los chips o los datos del computador, o ambas cosas, de forma aleatoria. Los circuitos lgicos de los chips de los computadores son sumamente sensibles a las descargas electrostticas. Tenga cuidado al trabajar en el interior de un computador, router u otro dispositivo.

Se puede hacer referencia a los tomos, o a los grupos de tomos denominados molculas, como materiales. Los materiales pueden clasificarse en tres grupos, segn la

facilidad con la que la electricidad, o los electrones libres, fluyan a travs de ellos.


La base de todo dispositivo electrnico es el conocimiento de cmo los aislantes, los conductores y los semiconductores controlan el flujo de los electrones y trabajan juntos en distintas combinaciones.

VOLTAJE

El voltaje se denomina a veces "fuerza electromotriz" (EMF) La EMF es una fuerza elctrica o presin que se produce cuando los electrones y protones se separan. La

fuerza que se crea va empujando hacia la carga opuesta y en direccin contraria a la de la carga de igual polaridad. Este proceso se produce en una batera, donde la accin qumica hace que los electrones se liberen de la terminal negativa de la batera. Entonces, los electrones viajan a la terminal opuesta, o positiva, a travs de un circuito EXTERNO. Los electrones no viajan a travs de la batera en s. Recuerde que el flujo de electricidad es, en realidad, el flujo de los electrones. Tambin es posible crear voltaje de tres otras formas: La primera es por friccin o electricidad esttica. La segunda es por magnetismo o un generador elctrico. La ltima forma en que se puede

crear voltaje es por medio de la luz o las clulas solares.

El voltaje est representado por la letra V y, a veces, por la letra E, en el caso de la fuerza electromotriz. La unidad de medida del voltaje es el voltio (V). El voltio es la cantidad de trabajo por unidad de carga necesario para separar las cargas.

RESISTENCIA E IMPEDANCIA

Los materiales a travs de los cuales fluye la corriente presentan distintos grados de

oposicin, o resistencia, al movimiento de los electrones. Los materiales que presentan muy poca o ninguna resistencia se denominan conductores. Aquellos que no permiten que la corriente fluya, o que restringen severamente el flujo, se denominan aislantes. El grado de resistencia depende de la composicin qumica de los materiales.

Todos los materiales que conducen electricidad presentan un cierto grado de resistencia al movimiento de electrones a travs de ellos. Estos materiales tambin tienen otros efectos denominados capacitancia e inductancia, asociados a la corriente de electrones.


Las tres caractersticas constituyen la impedancia, que es similar a e incluye la resistencia.

El trmino atenuacin es fundamental a la hora de aprender sobre redes. La atenuacin se relaciona a la resistencia al flujo de electrones y la razn por la que una seal se degrada a medida que recorre el conducto.

La letra R representa la resistencia. La unidad de medicin de la resistencia es el ohmio ( O ). El smbolo proviene de la letra griega " O ", omega.

Los aislantes elctricos, o aislantes, son materiales que no permiten que los electrones

fluyan a travs de ellos sino con gran dificultad o no lo permiten en absoluto. Ejemplos de aislantes elctricos son el plstico, el vidrio, el aire, la madera seca, el papel, el

caucho y el gas helio. Estos materiales poseen estructuras qumicas sumamente estables, en las que los electrones orbitan fuertemente ligados a los tomos.

Los conductores elctricos, generalmente llamados simplemente conductores, son

materiales que permiten que los electrones fluyan a travs de ellos con gran facilidad. Pueden fluir con facilidad porque los electrones externos estn unidos muy dbilmente al ncleo y se liberan con facilidad. A temperatura ambiente, estos materiales poseen una gran cantidad de electrones libres que pueden proporcionar conduccin. La

aplicacin de voltaje hace que los electrones libres se desplacen, lo que hace que la corriente fluya.

La tabla peridica clasifica en categoras a algunos grupos de tomos ordenndolos en

columnas. Los tomos de cada columna forman familias qumicas especficas. Aunque tengan distintas cantidades de protones, neutrones y electrones, sus electrones externos tienen rbitas similares y se comportan de forma similar, al interactuar con otros tomos y molculas. Los mejores conductores son metales como el cobre (Cu), la plata (Ag) y el oro (Au), porque tienen electrones que se liberan con facilidad. Entre los dems conductores se incluyen la soldadura, una mezcla de plomo (Pb) y estao (Sn), y el agua ionizada. Un ion es un tomo que tiene una cantidad de electrones que es mayor o menor que la cantidad de protones en el ncleo del tomo. Aproximadamente un 70%

del cuerpo humano consta de agua ionizada, lo que significa que el cuerpo humano tambin es conductor.


Los semiconductores son materiales en los que la cantidad de electricidad que conducen puede ser controlada de forma precisa. Estos materiales se agrupan en una

misma columna de la tabla peridica. Entre los ejemplos de estos materiales se incluyen el carbono (C), el germanio (Ge) y la aleacin de arseniuro de galio (GaAs). El semiconductor ms importante, que permite fabricar los mejores circuitos electrnicos microscpicos, es el silicio (Si).

El silicio es muy comn y se puede encontrar en la arena, el vidrio y varios tipos de rocas. La regin alrededor de San Jos, California, se denomina Silicon Valley (Valle del Silicio) porque la industria informtica, que depende de los microchips de silicio, se inici en esta rea.

CORRIENTE

La corriente elctrica es el flujo de cargas creado cuando se mueven los electrones. En los circuitos elctricos, la corriente se debe al flujo de electrones libres. Cuando se aplica voltaje, o presin elctrica, y existe un camino para la corriente, los electrones se desplazan a lo largo del camino desde la terminal negativa hacia la terminal positiva. La terminal negativa repele los electrones y la terminal positiva los atrae. La letra I

representa la corriente. La unidad de medicin de la corriente es el Amperio (A). Un Amperio se define como la

contenido redes de computadoras

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