7.2 REDES DE COMUNICACIONES

SEÑALES: DIGITALES CONTRA ANALOGIAS

SISTEMA DIGITAL:

 Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación,

transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales.

 Una señal digital corresponde a magnitudes físicas limitadas a tomar sólo unos

determinados valores discretos. Por ejemplo: 0 (señal de resistencia eléctrica,

muy pequeña), o 1(señal de resistencia eléctrica, muy grande). Las

computadoras digitales utilizan la lógica de dos estados: la corriente pasa o no

pasa por los componentes electrónicos de la computadora.

 para el análisis y la síntesis de los digitales binarios se utiliza como

herramienta el álgebra de Boole, formada por compuertas lógicas que siguen

el comportamiento de algunas funciones booleanas.

 La palabra digital proviene de la misma fuente que la palabra digito: la palabra

en latín para "dedo" (contar con los dedos), por el uso para contar en valores

discretos y no continuos como en los sistemas analógicos.

SISTEMA ANALÓGICO:

 Un sistema analógico es aquel que tiene la capacidad de generar, transmitir,

procesar o almacenar señales analógicas.

 Se dice que una señal es analógica cuando las magnitudes de la misma se

representan mediante variables continuas, análogas (relación de semejanza

entre cosas distintas.) a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta

señal.

Referido a un aparato o a un instrumento de medida, decimos que es analógico

cuando el resultado de la medida se representa mediante variables continuas,

análogas a las magnitudes que estamos midiendo.

TIPOS DE REDES

El término red informática hace referencia a un conjunto de equipos y dispositivos informáticos conectados entre sí, cuyo objeto es transmitir datos para compartir recursos e información. Si bien existen diversas clasificaciones de redes informáticas, la más reconocida es aquella que las distingue de acuerdo a su alcance. De esta manera los tipos de redes son:

RED DE ÁREA PERSONAL o PAN (personal area network). Es una red conformada por una pequeña cantidad de equipos, establecidos a una corta distancia uno de otro. Esta configuración permite que la comunicación que se establezca sea rápida y efectiva.

ED DE ÁREA LOCAL o LAN (local área network). Esta red conecta equipos en un área geográfica limitada, tal como una oficina o edificio. De esta manera se logra una conexión rápida, sin inconvenientes, donde todos tienen acceso a la misma información y dispositivos de manera sencilla.

RED DE ÁREA METROPOLITANA o MAN (metropolitan área network). Ésta alcanza una área geográfica equivalente a un municipio. Se caracteriza por utilizar una tecnología análoga a las redes LAN, y se basa en la utilización de dos buses de carácter unidireccional, independientes entre sí en lo que se refiere a la transmisión de datos.

RED DE ÁREA AMPLIA o WAN (wide área network). Estas redes se basan en la conexión de equipos informáticos ubicados en un área geográfica extensa, por ejemplo entre distintos continentes. Al comprender una distancia tan grande la transmisión de datos se realiza a una velocidad menor en relación con las redes anteriores. Sin embargo, tienen la ventaja de trasladar una cantidad de información mucho mayor. La conexión es realizada a través de fibra óptica o satélites.

RED DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICA o WLAN (Wireless Local Área Network). Es un sistema de transmisión de información de forma inalámbrica, es decir, por medio de satélites, microondas, etc. Nace a partir de la creación y posterior desarrollo de los dispositivos móviles y los equipos portátiles, y significan una alternativa a la conexión de equipos a través de cableado.

TOPOLOGIAS DE RED

 Bus: esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación trasmite y todas las restantes escuchan.

 Ventajas: La topología Bus requiere de menor cantidad de cables para una mayor topología; otra de las ventajas de esta topología es que una falla en una estación en particular no incapacitara el resto de la red.

 Desventajas: al existir un solo canal de comunicación entre las estaciones de la red, si falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven este problema poniendo un bus paralelo alternativo, para casos de fallos o usando algoritmos para aislar las componentes defectuosas. Existen dos mecanismos para la resolución de conflictos en la transmisión de datos:

CSMA/CD: son redes con escucha de colisiones. Todas las estaciones son consideradas igual, por ello compiten por el uso del canal, cada vez que una de ellas desea transmitir debe escuchar el canal, si alguien está transmitiendo espera a que termine, caso contrario transmite y se queda escuchando

posibles colisiones, en este último espera un intervalo de tiempo y reintenta nuevamente. Token Bus: Se usa un token (una trama de datos) que pasa de estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico. Cuando una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para transmitir o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a otra estación, previamente designada. Las otras estaciones no pueden transmitir sin el token, sólo pueden escuchar y esperar su turno. Esto soluciona el problema de colisiones que tiene el mecanismo anterior.

 Redes en EstrellaEs otra de las tres principales topologías. La red se une en un único punto, normalmente con control centralizado, como un concentrador de cableado.

 Redes Bus en EstrellaEsta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. En este caso la red es un bus que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.

Redes en Estrella JerárquicaEsta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.

Redes en AnilloEs una de las tres principales topologías. Las estaciones están unidas una con otra formando un círculo por medio de un cable común. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo.

 Ventajas: los cuellos de botellas son muy pocos frecuentes

Desventajas: al existir un solo canal de comunicación entre las estaciones de la red, si falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven este problema poniendo un canal alternativo para casos de fallos, si uno de los canales es viable la red está activa, o usando algoritmos para aislar las componentes defectuosas. Es muy compleja su administración, ya que hay que definir una estación para que controle el token. Existe un mecanismo para la resolución de conflictos en la transmisión de dato.

 Token Ring: La estación se conecta al anillo por una unidad de interfaz (RIU), cada RIU es responsable de controlar el paso de los datos por ella, así como de regenerar la transmisión y pasarla a la estación siguiente. Si la dirección de cabecera de una determinada transmisión indica que los datos son para una estación en concreto, la unidad de interfaz los copia y pasa la información a la estación de trabajo conectada a la misma.

Se usa en redes de área local con o sin prioridad, el token pasa de estación en estación en forma cíclica, inicialmente en estado desocupado. Cada estación

cuando tiene el token (en este momento la estación controla el anillo),  si quiere transmitir cambia su estado a ocupado, agregando los datos atrás y lo pone en la red, caso contrario pasa el token a la estación siguiente. Cuando el token pasa de nuevo por la estación que transmitió, saca los datos, lo pone en desocupado y lo regresa a la red.  

MEDIOS DE TRANSMISION FISICA (CABLE COAXIAL, DE PAR TRENZADO Y CABLE DE FIBRA OPTICA)

Por medio de transmisión se entiende el soporte físico utilizado para el envíoDe datos por la red. Las redes existentes en la actualidad utilizan como medio de transmisión cable coaxial, cable bifilar o par trenzado y el cable de fibra óptica. También se utiliza el medio inalámbrico que usa ondas de radio, microondas o infrarrojos, estos medios son más lentos que el cable o la fibra óptica. 

Cualquier medio físico o no, que pueda transportar información en forma de señales electromagnéticas se puede utilizar en redes locales como medio de transmisión. 

Las líneas de transmisión son la espina dorsal de la red, por ellas se transmite la información entre los distintos nodos. Para efectuar la transmisión de la información se utilizan varias técnicas, pero las más comunes son: la banda base y la banda ancha. Los diferentes tipos de red: Ethernet, TokenRing, FDDI, etc. pueden utilizar distintos tipos de cable y protocolos de comunicación.

CABLE COAXIAL

Hasta hace poco, era el medio de transmisión más común en las redes locales. El cable coaxial consiste en dos conductores concéntricos, separados por un dieléctrico y protegido del exterior por un aislante (similar al de las antenas de TV).

Su estructura consta de un conductor central de cobre rodeado por un aislamiento de polietileno sólido o espumado. El conductor central puede ser sólido o cableado. Alrededor del aislamiento, se tiene un segundo conductor de malla de cobre estañado que funciona como blindaje contra radiaciones electromagnéticas indeseables. El blindaje puede estar conformado también por una cinta de aluminio aplicada helicoidalmente sobre el aislamiento; o bien,

puede ser que un diseño de coaxial incorpore los dos tipos de blindaje. Toda la estructura está protegida con una cubierta de polietileno pigmentado con negro de humo sí el cable es para instalación en exteriores o, de PVC sí el cable es para instalación en interiores. Existen dos tipos de cable coaxial: el coaxial de banda angosta y el coaxial de banda ancha.Algunas observaciones sobre los cables coaxiales son: Se pueden instalar en topología de bus, estrella y árbol.

Tienen coberturas de hasta 185mts.

Es hasta cierto punto inmune a radiaciones electromagnéticas.

Ancho de banda de 10Mbps.

Existen distintos tipos de cable coaxial, según las redes o las necesidades de mayor protección o distancia. Este tipo de cable sólo lo utilizan las redes EtherNet. 

EXISTEN DOS TIPOS DE CABLE COAXIAL:  

*cable Thick o cable grueso: es más voluminoso, caro y difícil de instalar, pero permite conectar un mayor número de nodos y alcanzar mayores distancias.

*cable Thin o cable fino, también conocido como cheapernet por ser más económico y fácil de instalar. Sólo se utiliza para redes con un número reducido de nodos. 

Ambos tipos de cable pueden ser usados simultáneamente en una red. La velocidad de transmisión de la señal por ambos es de 10 Mb. 

Ventajas del cable coaxial: *La protección de las señales contra interferencias eléctricas debida a otros equipos, fotocopiadoras, motores, luces fluorescentes, etc. 

*Puede cubrir distancias relativamente grandes, entre 185 y 1500 metros dependiendo del tipo de cable usado.

CABLE BIFILAR O PAR TRENZADO

El par trenzado consta como mínimo de dos conductores aislados trenzados entre ellos y protegidos con una cubierta aislante. Un cable de este tipo habitualmente contiene 1, 2 a 4 pares, es decir: 2, 4 u 8 hilos.

Cable de par trenzado 

Los cables trenzados o bifilares constituyen el sistema de cableado usado en todo el mundo para telefonía. Es una tecnología bien conocida. El cable es bastante barato y fácil de instalar y las conexiones son fiables. Sus ventajas mayores son por tanto su disponibilidad y bajo coste.

En cuanto a las desventajas están la gran atenuación de la señal a medida que aumenta la distancia y que son muy susceptibles a interferencias eléctricas. Por este motivo en lugar de usar cable bifilar paralelo se utiliza trenzado y para evitar las interferencias, el conjunto de pares se apantalla con un conductor que hace de malla. Esto eleva el coste del cable en sí, pero su instalación y conexionado continúa siendo más barato que en el caso de cables coaxiales. Tanto la red Ethernet como la TokenRing pueden usar este tipo de cable.

FIBRA ÓPTICA   Es el medio de transmisión más moderno y avanzado. Utilizado cada vez más para formar la "espina dorsal" de grandes redes. Las señales de datos se transmiten a través de impulsos luminosos y pueden recorrer grandes distancias (del orden de kilómetros) sin que se tenga que amplificar la señal. Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, cada fibra de vidrio consta de:Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de refracción ligeramente menor.Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo. Cada una de ellas está rodeada por un revestimiento y reforzada para proteger a la fibra.

MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS

En este tipo de medios tanto la transmisión como la recepción de información

se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena

irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción

la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.

La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y

omnidireccional. En la direccional, la antena transmisora emite la energía

electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y

receptora deben estar alineadas. En la omnidireccional, la radiación se hace de

manera dispersa, emitiendo en todas direcciones, pudiendo la señal ser

recibida por varias antenas. Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la

señal transmitida es más factible confinar la energía en un haz direccional.

La transmisión de datos a través de medios no guiados añade problemas

adicionales, provocados por la reflexión que sufre la señal en los distintos

obstáculos existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de la

señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí mismo.

SERVICIOS Y TECNOLOGIAS DE RED DE BANDA ANCHA

En telecomunicaciones, se conoce como banda ancha a la red (de cualquier

tipo) que tiene una elevada capacidad para transportar información que incide

en la velocidad de transmisión de ésta. Así entonces, es la transmisión de

datos simétricos por la cual se envían simultáneamente varias piezas

de información, con el objeto de incrementar la velocidad de transmisión

efectiva.

La velocidad de transmisión

La banda ancha no es un concepto estático, toda vez que las velocidades de

acceso a Internet se aumentan constantemente. Las velocidades se miden por

bits por segundo, por ejemplo, kilobits por segundo (kbit/s) o megabits por

segundo (Mbit/s). La velocidad mínima para considerarse banda ancha varía

entre los países e, incluso, dentro de un país la autoridad puede considerar

como banda ancha un valor de velocidad distinto de aquel que el operador

estima como banda ancha

TERMINO CLAVE:

RFID (siglas de Radio Frecuencia IDentification, en español identificación por radiofrecuencia) es un sistema de almacenamiento y recuperación de

datos remotos que usa dispositivos: denominados etiquetas, tarjetas, transpondedores o tags RFIDI-mode es un conjunto de tecnologías y protocolos diseñados para poder navegar a través de mini páginas diseñadas específicamente para dispositivos móviles como teléfonos o PDAsLa interconectividad de redes es: Comunicación entre dos o más redes.“Proceso de comunicación el cual ocurre entre dos o más redes que están conectadas entre sí de alguna manera”

Internet : es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, lo cual garantiza que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única,  Línea digital de suscriptor: La DSL (línea digital de suscriptor) es una tecnología moderna que usa líneas telefónicas existentes para transportar datos de gran ancho de banda, tales como multimedia y video, a suscriptores de servicios. La DSL proporciona acceso a la red pública de punto a punto dedicado.

Localizador de recursos uniforme o URL: siglas en inglés de uniform resource locator— es un identificador de recursos uniforme (URI) cuyos recursos referidos pueden cambiar, esto es, la dirección puede apuntar a recursos variables en el tiempo.  Están formados por una secuencia de caracteres, de acuerdo a un formato modélico y estándar, que designa recursos en una red, como Internet.

 mercadotecnia en buscadores web (SEM por las siglas del inglés Search Engine Marketing), es una forma de mercadotecnia en Internet que busca promover los sitios web mediante el aumento de su visibilidad en el motor de búsqueda de páginas de resultados (SERP).

 Mensajería instantánea (conocida también en inglés como IM) es una forma de comunicación en tiempo real entre dos o más personas basada en texto. El texto es enviado a través de dispositivos conectados a una red como Internet.

micro navegador es un navegador web diseñado para el uso en dispositivos móviles y de reducidas dimensiones, como PDAs, teléfonos móviles, teléfonos inteligentes o tabletas. Los micronavegadores están optimizados para mostrar contenido de Internet en pantallas reducidas, y utilizan tamaños de archivo reducidos para ser instalados en dispositivos con memorias de baja capacidad.

microondas a las ondas electromagnéticas; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10−9 s) a 3 ps (3×10−12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 centímetros a 1 milímetro.

Módem  (del inglés modem, acrónimo de modulator demodulator; pl. módems) es el dispositivo que convierte las señales digitales en analógicas (modulación)

y viceversa (demodulación), permitiendo la comunicación entre computadoras a través de la línea telefónica o del cable modem. Este aparato sirve para enviar la señal moduladora mediante otra señal llamada portadora.

 Modo de Transferencia Asíncrona o Asynchronous Transfer Mode (ATM) es una tecnología de telecomunicación desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisión para servicios y aplicaciones.

PREGUNTAS:

7. Liste y describa los diversos servicios de red de banda ancha.Frame Relay: Es un servicio de red compartido más rápido y menos costoso que la comunicación de paquetes  posee velocidades de transmisión que varía de 56 Kbps a mas de 40 Mbps; se basa en circuitos digitales que requieren menos verificación de errores que la conmutación de paquetes.

ATM: (Modo de Transferencia Asíncrono) que puede manejar muchos tipos de trafico de red y proporcionar velocidades de transmisión de 1.5 Mbps a más de 9 Gbps, y divide los datos en células fijas de 53 bytes . ATM  puede pasar datos entre computadoras de diferentes fabricantes y es popular para transmitir datos, vídeos y audio sobre la misma red.

ISDN: (Red Digital de Servicios Integrados) que es un estándar internacional para acceso a redes por marcación telefónica que utiliza las líneas telefónicas locales existentes para integrar servicios de voz, datos, imágenes y vídeos. El IDSN de tasa básica puede transmitir datos a una tasa de 128 Kbps 

DSL: (Línea Digital del Suscriptor) las conexiones de internet por cable y las líneas TI se suelen utilizar para conexiones a internet de alta capacidad. Al igual que ISDN, las tecnologías  DSL también operan sobre las líneas telefónicas de cobre existentes para transportar voz, datos y vídeo, pero tienen capacidades de transmisión más altas que ISDN 

ADSL: (Línea Digital del Suscriptor Asimétrica) Soporta una tasa de transmisión de 1.5 a 9 Mbps al recibir datos y más de 700 Kbps  al enviar datos.

SDSL: (Línea Digital de Suscriptor Simétrica) soporta la misma tasa de transmisión para enviar y recibir datos de hasta 3 Mbps

LineasT: Son líneas de datos de alta velocidad retadas a proveedores de comunicaciones. Una línea T1 soporta una tasa de transmisión de 1.544Mbps

8. ¿Qué es Internet?¿ ¿Cómo funciona? ¿Cómo proporciona valor a los negocios?

La palabra internet deriva del concepto interconectividad de redes o enlace de redes independientes (cada una de las cuales conserva su propia identidad, dentro de una red interconectada). Internet es una red de redes mundial que utiliza el modelo de computación Cliente/Servidor y el modelo de referencia de red TCP/IP.

Las personas se conectan a internet por medio de una suscripción a un proveedor de servicios de internet (ISP) que vende suscripciones temporales a suscriptores a menudeo. Las líneas telefónicas, la línea de cable  o las conexiones inalámbricas pueden suministrar estas conexiones

Cuando un usuario envía un mensaje a otro usuario en internet, primero se descompone el mensaje en paquetes por medio del protocolo TCP. cada paquete tiene su dirección de destino, luego se envían al servidor de red, después a un ruteador  local  y de ahí a los ruteadores y servidores necesarios hasta que llegue a una computadora especifica con la dirección IP correcta. en la dirección de destino, los mensajes se ensamblan para formar el mensaje original.

Nadie es dueño de internet y no tiene una organización de administración formal. Sin embargo, las políticas mundiales de internet son establecidas por organizaciones y organismos gubernamentales como el Consejo para la Arquitectura de Internet y el consorcio World Wide Web. Internet también se debe a las leyes de los estados nación soberanos en los cuales opera, así como a las infraestructuras técnicas existentes en dichos estados.

9. Explique cómo funciona el sistema nombres de dominio (DNS) y el direccionamiento IP.

El IP (Dirección de Protocolo de Internet) consta de un numero de 32 bits representado por cuatro cadenas de números que van de 0 a 255, separadas por puntos. Por ejemplo, la dirección IP de www.microsoft.com es 207.46.250.119A cada computadora en internet se le asigna una dirección IP numérica única. El sistema de nombres de Dominio (DNS) convierte las direcciones IP a nombres de dominio (nombre en lenguaje llano que corresponde a la dirección IP numérica única) de tal manera que los usuarios solo necesitan especificar un nombre de dominio para acceder a una computadora en internet en lugar de ingresar la dirección IP numérica. El DNS tiene una estructura jerárquica: