TOPOLOGÍA JERÁRQUICA

También conocida como configuración de árbol. Se refiere a un arreglo de red en el que las estaciones están unidas a un bus en común.

TOPOLOGÍA DE BUS

Configuración física de una red, en la cual todos los sistemas están conectados a un cable principal; también se denomina bus lineal. Todas las estaciones se conectan directamente a un único canal físico (cable) de comunicación (bus). Según los sentidos posibles de transmisión, el bus puede ser unidireccional (principalmente buses de fibra óptica), los extremos del canal (cable) no están interconectados sino simplemente finalizados con un terminador de 50 ohmnios, el terminador elimina automáticamente la señal de los extremos, es posible unir varios segmentos de buses en una configuración "multibus" siendo necesario utilizar repetidores de señal en el caso de grandes distancias.

El procedimiento de comunicación utilizado en los buses bidireccionales es el de difusión ("Broadcast").

TOPOLOGÍA EN ESTRELLA

Una configuración de cables para redes LAN, que normalmente se utilizan un dispositivo central, a través del cual pasa toda la comunicación.

* Nodo concentrador central
* repetidor multipuerto, Pérdida de estrella = Pérdida de red
* Interruptor selector de canal

REDES DE LOS COPMPUTADORES

TOPOLOGÍA EN ANILLO

Una configuración de los cables en una red, en la cual los distribuyen alrededor de un anillo formado por el medio de transmisión, por ejemplo, Token Ring. El medio de comunicación de una red en anillo es que forma un bucle cerrado en el que se integran todas las estaciones de la red, mediante un pequeño repetidor que interrumpe el canal (nodo activo de regeneración de la señal), de modo que cada una de las estaciones mantiene la conexión con las otras adyacentes.




Cada dispositivo es un repetidor, Pérdida de nodo = Ruptura del anillo

TOPOLOGÍA EN MALLA

Esta estructura de red es típica de las WAN, pero también se puede utilizar en algunas aplicaciones de LAN, tiene ventajas frente a problemas de enbotellamiento y averías debido a su multiplicidad de caminos o rutas, y a la posibilidad de orientar el tráfico por trayectorias alternativas, los nodos están conectados cada uno con todos los demás. Su desventaja radica en que es cara y compleja su implementación.

TOPOLOGÍAS COMBINADAS

* ANILLO ESTRELLA
* BUS ESTRELLA
* ESTRELLA JERÁRQUICA

MEDIOS FÍSICOS

La capa física maneja directamente los medios de transmisión. Estos pueden ser, por ejemplo, cables de cobre, fibra óptica, cable coaxial, enlaces satelitales, enlaces de microondas, etc.

* PAR TRENZADO DE COBRE

Es el medio de transmisión más antiguo y el más utilizado actualmente. Consiste en un par de alambres de cobre aislados y trenzados con el propósito de cancelar el flujo magnético inducido por la corriente que fluye sobre ellos y reducir de esta forma la interferencia eléctrica. El sistema telefónico común que utilizamos se basa en este medio de transmisión, y a través de él se pueden tener comunicaciones análogas y digitales.


* CABLE COAXIAL

Es un cable también de cobre, pero con un blindaje mucho mejor. Además, posee un dieléctrico entre el blindaje o tierra y el conductor por donde viaja la señal. La respuesta en alta frecuencia de este tipo de cable es muy superior, permitiendo el transporte de más información a distancias más largas. Por ejemplo, se pueden lograr velocidades de hasta 2Gbps en un Km de distancia.


* FIBRA ÓPTICA

La fibra óptica ha sido una de las tecnologías que ha traído mayores beneficios en cuanto a medios de transmisión se refiere, ya que no es un conductor eléctrico, sino un material por el que se propaga la luz. Siendo aparentemente un cable, contiene fibras en su interior por las cuales se pueden enviar señales de luz en forma independiente. Es muy utilizada actualmente para troncales telefónicas o de datos, así como para los cables interoceánicos, tales como Americas-1 y el TCS-1. Es totalmente inmune al ruido electromagnético y las pérdidas son muy bajas en largas distancias.

Fibra monomodo

Fibramultimodo

* ENLACES DE RADIO, MICROONDAS Y SATÉLITES

Otro medio muy utilizado, y de igual importancia, es el que usa las ondas de radio (RF) dentro del espectro electromagnético. La comunicación puede darse, por ejemplo, con microondas, donde a altas frecuencias, más arriba de los 500Mhz, se establecen enlaces muy confiables entre dos puntos gracias a la alta directividad que se puede lograr con los patrones de radiación en las antenas. De esta forma se pueden tener comunicaciones a grandes distancias, o donde haya línea visual, y hacerlo de forma directa, sin repartir la información de manera omnidireccional. Este mismo principio se aplica en esencia a los enlaces de satélites, en donde se recurre a una frecuencia más alta y se usa el satélite como repetidor para devolver el mensaje a otro punto de la tierra, evitando los problemas presentados por obstáculos como las montañas, por ejemplo. En este caso, existe un elemento en contra que es el retardo, y que está dado por las grandes distancias que debe recorrer la señal para llegar a su destino.

LA RED

Una red de computadores son dos o más computadores enlazados para el intercambio de datos. El software de una red permite compartir periféricos tales como Módem, Fax, CD-ROM, sistema de almacenamiento masivo, correo electrónico, manejo de proyectos en grupo, compartir aplicaciones, obtener recursos comunes, entre otros. La conexión física entre los computadores puede efectuarse por un alambre de cobre, fibra óptica, cableado utp, satélites de comunicación, microondas, entre otros.

ARQUITECTURA LÓGICA

* MAESTRO/ ESCLAVO (SIMILAR A UNA RELACIÓN DE ALUMNO Y MAESTRO)

Características:

1. Control central y administración
2. Procesamiento central de información
3. Poleo de estaciones

* PUNTO A PUNTO (Similar al concepto de grupo de trabajo)

Características:

1. Administración distribuida
2. Procesamiento independiente de información
3. Medio de transmisión compartido

* MODELO CLIENTE SERVIDOR (Similar a una transacción de cajero automático)

Características:

1. Red de administrador central
2. Flujo controlado de información
3. Proceso independiente de información
4. Medio de transmisión compartido

TIPOS DE REDES

Los tipos de redes son:

• REDES LAN

Son redes de propiedad privada que funcionan dentro de una oficina, edificio o terreno hasta unos cuantos kilómetros, generalmente son usadas para conectar computadores personales y estaciones de trabajo en una compañía y su objetivo es compartir recursos e intercambiar información.

Las redes LAN generalmente usan una tecnología de transmisión que consiste en un cable sencillo, al cual se encuentran conectados todos los computadores, la velocidad tradicional de lasa redes de área local oscila entre 10 y 100 Mbps.

• REDES MAN

Es básicamente una versión más grande que las redes de área local con una tecnología similar. Una red MAN puede manejar voz y datos e incluso podría estar relacionada con la red de televisión local por cable. Este estándar define un protocolo de gran velocidad, en donde los computadores conectados comparten un bus doble de fibra óptica utilizando el método de acceso llamado bus de cola distribuido.

El distinguir las redes MAN en una categoría especial indica que se ha adoptado un estándar especial denominado DQDB, que consiste en dos cables ópticos unidireccionales, donde están conectados todos los computadores.

• REDES WAN

Es una red de gran alcance con un sistema de comunicaciones que interconecta redes geográficamente remotas, utilizando servicios proporcionados por las empresas de servicio público como comunicaciones vía telefónica o en ocasiones instalados por una misma organización. Una red que se extiende por un área geográfica extensa mantiene computadores con el propósito de efectuar aplicaciones, a estos se les denomina HOSTS. Los HOSTS se encuentran conectados a subredes de comunicaciones, cuya función es conducir mensajes de un host a otro, a diferencia del sistema telefónico que conduce la voz, los hosts conducen datos utilizando la misma vía (red telefónica).

Una red WAN también tiene la posibilidad de comunicarse mediante un sistema de satélite o radio, utilizando antenas las cuales efectúan la transmisión y recepción.

• REDES INALÁMBRICAS

Las redes inalámbricas se basan en el principio de conectar una antena a un circuito eléctrico en donde las ondas electromagnéticas se difunden para captarse en un receptor a cierta distancia.

La instalación de redes inalámbricas es relativamente fácil, pero presentan algunas desventajas como su velocidad de transmisión y recepción que puede alcanzar de 1 a 2 Mbps, lo cual es mucho más lento que las redes LAN y redes WAN.

• RED INTERNET

Internet o red de redes es la mayor de las redes existentes actualmente en el mundo, compuesta por millares de computadores conectados entre sí.

Uno de los aspectos más importantes de Internet es que utiliza una base tecnológica y protocolos de comunicación que son abiertos (no tienen propietario exclusivo), permitiendo la comunicación integrada entre computadores de distintos fabricantes.

EQUIPOS DE RED

ADAPTADORES DE RED

Son tarjetas que se instalan en un computador con el fin de ofrecer la conexión física a una red. Cada tarjeta se encuentra diseñada para trabajar en un tipo de red específico y soportar una gran variedad de cable y tipos de bus (ISA, MCA, EISA, PCI, PCMCIA).

Las nuevas tarjetas de red son configurables usando un programa de software para configurar los recursos asignados a la tarjeta.

EXPANSORES DE RED:

REPETIDORES Y CONCENTRADORES

• PUENTES

• ENRUTADORES

• GATEWAYS

CONCENTRADORES DE RED (HUBS)

Los concentradores permiten la interconexión de diferentes tipos de cableado, añadiendo la ventaja de la utilización de máquinas como puentes o enrutadores sobre una misma caja.

De acuerdo a como son utilizados en un sistema de cableado estructurado se puede definir tres categorías de concentradores:

• concentrador de grupo de trabajo.

• concentrador intermedio.

• concentrador principal.

REPETIDORES

Son equipos que actúan a nivel físico. Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la señal, pero junto con ella también amplifican el ruido. la red sigue siendo una sola, con lo cual, siguen siendo válidas las limitaciones en cuento al número de estaciones que pueden compartir el medio.

*BRIDGES

Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel, en el nivel de control de acceso al medio. Sólo el tráfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos lógicos, descargando de tráfico las interconexiones. Los bridges producen las señales, con lo cual no se transmite ruido a través de ellos.

ROUTER

El router opera en la capa 3 del modelo OSI y tiene más facilidades de software que un switch. Al funcionar en una capa mayor que la del switch, el ROUTER distingue entre los diferentes protocolos de red, tales como IP, IPX, Apple Talk o DECnet. Esto le permite hacer una decisión más inteligente que al switch, al momento de reenviar los paquetes.

GATEWAYS

Son equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicación. La traducción de las unidades de información reduce mucho la velocidad de transmisión a través de estos equipos.

SERVIDORES

Son unos equipos potentes que ofrecen servicios a uno o más PCs clientes, por ejemplo acceso a archivos, aplicaciones, cola de impresión, acceso remoto. En una red pueden existir varios servidores y cada uno de ellos cumplir una función especial.

• servidor de correo electrónico
• servidor de Fax
• servidor de copias de seguridad
• servidor de impresoras
• servidor de base de datos

ESTACIÓN DE TRABAJO

Es un computador que trabaja como estación de usuario en la red que utiliza los recursos que el servidor tiene a su disposición.

PROTOCOLOS DE BAJO NIVEL

Es en cierta medida, la forma en que las señales se transmiten por el cable, transportando tanto datos como información y los procedimientos de control de uso del medio por los distintos nodos. Los protocolos de bajo nivel más populares son:

• ETHERNET
• TOKEN RING

La implementación de IBM del Token passing, basado en el estándar 802.3 de IEEE; la segunda topología de red más popular después de Ethernet.

• TOKEN BUS
• FDDI
• CDDI

FDDI con cable UTP de categoría 5.

• HDLC
• FRAME RELAY
• ATM

Una tecnología de red, que transfiere datos para el posterior reenvío de diferentes tipos de información (video, datos, comunicación oral). El protocolo ATM es el protocolo básico de la RDSI. El paquete (celda) tiene una longitud de 53 bytes, dividida en una cabecera de 5 bytes, y un campo de datos de 48 bytes de longitud.

El ATM es un protocolo atípico en muchos sentidos; así, no incluye el subprotocolo para crear y eliminar los circuitos virtuales; además, un protocolo de comunicaciones corriente incluye en su cabecera una suma de chequeo, que permite detectar los errores producidos dentro del paquete durante la transmisión, y unos números de secuencia que tienen una doble función por un lado sirven para que el receptor pueda ordenar los paquetes si estos llegan desordenados, y por otro lado sirven como referencia para, en caso de error, poder indicarle al emisor cual ha sido el paquete defectuoso para que lo vuelva a enviar.

PROTOCOLOS DE RED

El protocolo de red es aquel que determina el modo y organización de la información (tanto datos como controles) para su transmisión por el medio físico con el protocolo de bajo nivel. Los protocolos de red más comunes son:

• IPX/SPX
• DECnet
• X.25

Un estándar WAN de protocolos y formatos de mansajes; se utiliza para tener acceso a una red de datos pública.

• TCP/IP

Es un protocolo de control de transmisión, que parte los mensajes en pequeños paquetes y que de este modo asegura su correcta recepción.

• AppleTalk
• NetBEUI