Red es una estructura que dispone de un patrón característico. Una computadora u ordenador, por su parte, es una máquina electrónica que procesa datos y que posibilita la ejecución de distintas secuencias o rutinas indicadas por el usuario.
Una red de computadoras, por lo tanto, es un conjunto de estas máquinas donde cada uno de los integrantes comparte información, servicios y recursos con el otro. Por lo general se habla de red informática ya que es habitual que, además de las computadoras, se utilicen otros equipos complementarios para facilitar la comunicación (como un router o un switch). Es fundamental establecer también que para que exista una red de computadoras como tal, es imprescindible que haya los siguientes elementos: ordenadores, sitios de trabajo, tarjetas de red y tipos de servidores. Entre estos últimos se encuentran los de impresiones, los de telefonía, los web, los de correo, los de impresiones o los de autenticación. Por otra parte, tampoco hay que olvidarse de que cuando estamos hablando de redes de computadoras es fundamental que estas tengan en cuenta unos parámetros o máximas importantes para que funcionen correctamente. Con ello nos estamos refiriendo a la velocidad, que vienen a indicar con la rapidez o lentitud que se transmiten los datos; la probabilidad de error que tiene, la seguridad y también la disponibilidad y la escalabilidad. La red de computadoras permite compartir recursos a distancia, aumenta la velocidad de la transmisión de datos (es más rápido acceder a un archivo por una red que a través de Internet, por ejemplo) e incrementa la confiabilidad. Las computadoras pueden estar interconectadas mediante cable coaxial (que transporta los datos a través de dos conductores concéntricos), cable de par trenzado (los dos conductores concéntricos están entrelazados para reducir las interferencias) o fibra óptica (un hilo muy fino por el que fluyen los pulsos de luz con la información a transmitir). De acuerdo a su alcance, es posible distinguir entre diversos tipos de redes de computadoras. La Red de Área Personal (PAN, por sus siglas en inglés) nuclea a los dispositivos situados cerca de una persona. La Red de Área Local (LAN), por su parte, incluye a las computadoras conectadas en un área pequeña, como una habitación, una oficina o un edificio. Otras redes son la Red de Área Amplia (WAN) y la Red de Área de Almacenamiento (SAN). Asimismo hay más clases de redes, entre las que podríamos subrayar estas dos siguientes que exponemos a continuación: la Red de Área del Campus (CAN) y la Red de Área Local Virtual (VLAN).
Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamaño y distribuciónlógica. Clasificación segun su tamaño Las redes PAN (red de administraciónpersonal) son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: caféInternet. CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus. Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilometros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso. Las redes LAN (Local Area Network, redes de área local) son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red. Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps. Características preponderantes:
Los canales son propios de los usuarios o empresas.
LANs mucha veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras están conectadas. Existen varias topologías posibles en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán mas adelante. Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa) son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas, etc. Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos. Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a mejores servicios, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes conectadas a ésta. Una subred está formada por dos componentes: Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts. Elementos interruptores (routers): son computadoras especializadas usadas por dos o más líneas de transmisión. Para que un paquete llegue de un router a otro, generalmente debe pasar por routers intermedios, cada uno de estos lo recibe por una línea de entrada, lo almacena y cuando una línea de salida está libre, lo retransmite. INTERNET WORKS: Es una colección de redes interconectadas, cada una de ellas puede estar desallorrada sobre diferentes software y hardware. Una forma típica de Internet Works es un grupo de redes LANs conectadas con WANs. Si una subred le sumamos los host obtenemos una red. El conjunto de redes mundiales es lo que conocemos como Internet. Las redes MAN (Metropolitan Area Network, redes de área metropolitana) , comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la resolución de conflictos en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB. DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están conectadas, cada bus tiene una cabecera y un fin. Cuando una computadora quiere transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el bus de arriba, caso contrario el de abajo. Redes Punto a Punto. En una red punto a punto cada computadora puede actuar como cliente y como servidor. Las redes punto a punto hacen que el compartir datos y periféricos sea fácil para un pequeño grupo de gente. En una ambiente punto a punto, la seguridad es difícil, porque la administración no está centralizada. Redes Basadas en servidor. Las redes basadas en servidor son mejores para compartir gran cantidad de recursos y datos. Un administrador supervisa la operación de la red, y vela que la seguridad sea mantenida. Este tipo de red puede tener uno o mas servidores, dependiendo del volumen de tráfico, número de periféricos etc. Por ejemplo, puede haber un servidor de impresión, un servidor de comunicaciones, y un servidor de base de datos, todos en una misma red. Clasificación según su distribución lógica Todos los ordenadores tienen un lado cliente y otro servidor: una máquina puede ser servidora de un determinado servicio pero cliente de otro servicio. Servidor. Máquina que ofrece información o servicios al resto de los puestos de la red. La clase de información o servicios que ofrezca determina el tipo de servidor que es: servidor de impresión, de archivos, de páginas web, de correo, de usuarios, de IRC (charlas en Internet), de base de datos... Cliente. Máquina que accede a la información de los servidores o utiliza sus servicios. Ejemplos: Cada vez que estamos viendo una página web (almacenada en un servidor remoto) nos estamos comportando como clientes. También seremos clientes si utilizamos el servicio de impresión de un ordenador remoto en la red (el servidor que tiene la impresora conectada). Todas estas redes deben de cumplir con las siguientes características:
Confiabilidad "transportar datos".
Transportabilidad "dispositivos".
Gran procesamiento de información.
y de acuerdo estas, tienen diferentes usos, dependiendo de la necesidad del usuario, como son:
Una red de computadoras esta conectada tanto por hardware como por software. El hardware incluye tanto las tarjetas de interfaz de red como los cables que las unen, y el software incluye los controladores (programas que se utilizan para gestionar los dispositivos y el sistema operativo de red que gestiona la red. COMPONENTES: • Tarjeta de conexión a la red: Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red especifico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta. • Estaciones de trabajo: Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones de trabajos sin discos. • Servidores: un servidor es una computadora que, formando parte de una red, provee servicios a otras computadoras denominadas clientes. También se suele denominar con la palabra servidor a Una aplicación informática o programa que realiza algunas tareas en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes. Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final. • Repetidores: Un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable. El término repetidor se creó con la telegrafía y se refería a un dispositivo electromecánico utilizado para regenerar las señales telegráficas. El uso del término ha continuado en telefonía y transmisión de datos. • Bridges: es un dispositivo de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Este interconecta dos segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en la dirección física de destino de cada paquete. Un bridge conecta dos segmentos de red como una sola red usando el mismo protocolo de establecimiento de red. Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento a que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no necesitan configuración manual. La principal diferencia entre un bridge y un hub es que el segundo pasa cualquier trama con cualquier destino para todos los otros nodos conectados, en cambio el primero sólo pasa las tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica mejora el rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil. Para hacer el bridging o interconexión de más de 2 redes, se utilizan los switch. Se distinguen dos tipos de bridge: Locales: sirven para enlazar directamente dos redes físicamente cercanas. Remotos o de área extensa: se conectan en parejas, enlazando dos o más redes locales, formando una red de área extensa, a través de líneas telefónicas.
• Routers: es un enrutador, elemento que marca el camino mas adecuado para la transmisión de mensajes en una red completa, por ejemplo Internet tiene miles de estos Router. Este toma como por decirlo el mejor camino para enviar los datos dependiendo del tipo de protocolo que este cargado. El Router casi es un computador, claro que no tiene Mouse ni Monitor, pero si tiene procesador. El Router que va hacer de DCE es el que como por decirlo el que administra, es el mas robusto, tiene mas procesadores y mucha mas capacidad en sus respectivas memorias. Características Esenciales Es un dispositivo Inteligente Procesa y toma decisiones Genera tabla de enrutamiento (conoce si sus Routers vecinos están en funcionamiento). Siempre toma una dirección Lógica. Tiene varias interfaces (sirven para interconectarse con las redes LAN u otros Routers). Reconoce las redes que tiene directamente conectadas Mantiene una actualización constante de la topología (depende del protocolo). LOAD 1/255 entre menor sea el numerador esta mas ocupado. RALY 255/255 entre mayor sea el numerador es mas confiable y seguro. • Brouters: es dispositivo de interconexión de redes de computadores que funciona como un bridge (puente de red) y como un enrutador. Un brouter puede ser configurado para actuar como bridge para parte del tráfico de red, y como enrutador para el resto.
CONCENTRADORES: • MAU (Multistation Access Unit): concentrador que permite insertar en el anillo o eliminar derivándolas, hasta 8 estaciones. El MAU detecta señales procedentes de las estaciones de trabajo, en caso de detectarse un dispositivo defectuoso o un cable deteriorado y elimina, derivándola, la estación en cuestión para evitar perdidas de datos y del TOKEN. • Hubs: es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos. Funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos. También se encarga de enviar una señal de choque a todos los puertos si detecta una colisión. Son la base para las redes de topología tipo estrella. Como alternativa existen los sistemas en los que los ordenadores están conectados en serie, es decir, a una línea que une varios o todos los ordenadores entre sí, antes de llegar al ordenador central. Llamado también repetidor multipuerto, existen 3 clases. Pasivo: No necesita energía eléctrica. Se dedica a la interconexión. Activo: Necesita alimentación. Además de concentrar el cableado, regeneran la señal, eliminan el ruido y amplifican la señal Inteligente: También llamados smart hubs son hubs activos que incluyen microprocesador.
• Switch: es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red. SOFTWARE:En el software de red se incluyen programas relacionados con la interconexión de equipos informáticos, es decir, programas necesarios para que las redes de computadoras funcionen. Entre otras cosas, los programas de red hacen posible la comunicación entre las computadoras, permiten compartir recursos (software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos recursos.
Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en esta década es la de poder comunicar computadoras mediante tecnología inalámbrica. La conexión de computadoras mediante Ondas de Radio o Luz Infrarroja, actualmente está siendo ampliamente investigado. Las Redes Inalámbricas facilitan la operación en lugares donde la computadora no puede permanecer en un solo lugar, como en almacenes o en oficinas que se encuentren en varios pisos.
No se espera que las redes inalámbricas lleguen a remplazar a las redes cableadas. Estas ofrecen velocidades de transmisión mayores que las logradas con la tecnología inalámbrica. Mientras que las redes inalámbricas actuales ofrecen velocidades de 2 Mbps, las redes cableadas ofrecen velocidades de 10 Mbps y se espera que alcancen velocidades de hasta 100 Mbps. Los sistemas de Cable de Fibra Optica logran velocidades aún mayores, y pensando futuristamente se espera que las redes inalámbricas alcancen velocidades de solo 10 Mbps.
Sin embargo se pueden mezclar las redes cableadas y las inalámbricas, y de esta manera generar una "Red Híbrida" y poder resolver los últimos metros hacia la estación. Se puede considerar que el sistema cableado sea la parte principal y la inalámbrica le proporcione movilidad adicional al equipo y el operador se pueda desplazar con facilidad dentro de un almacén o una oficina. Existen dos amplias categorías de Redes Inalámbricas:
De Larga Distancia.- Estas son utilizadas para transmitir la información en espacios que pueden variar desde una misma ciudad o hasta varios países circunvecinos (mejor conocido como Redes de Area Metropolitana MAN); sus velocidades de transmisión son relativamente bajas, de 4.8 a 19.2 Kbps.
De Corta Distancia.- Estas son utilizadas principalmente en redes corporativas cuyas oficinas se encuentran en uno o varios edificios que no se encuentran muy retirados entre si, con velocidades del orden de 280 Kbps hasta los 2 Mbps.
