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HISTORIA DE RED
Antecedentes De Una Red
Historia
Las primeras computadoras solamente resolvían un problema a la vez. Aun cuando los ambientes multitareas fueron creados, cualquier tipo de información intercambiada era transmitido por medios magnéticos entre computadoras, donde sé hacia gasto de cantidades grandes de tiempo en pasar información de una computadora a otra. Una solución a este problema fue proveer conexiones directas entre computadoras y mainframes, por ejemplo “research physicists” comenzó a utilizar esta técnica a mediados de 1960. Las redes de ordenadores aparecieron en los años setenta muy ligadas a los fabricantes de ordenadores, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos mediante DARPA (Deffiense Advanced Research Projects Agency) inició a finales de los años sesenta un proyecto experimental que permitiera comunicar ordenadores entre sí, utilizando diversos tipos de tecnologías de transmisión y que fuera altamente flexible y dinámico. En 1969 se creó la red ARPANET, que fue creciendo hasta conectar unos 100 ordenadores a principios de los años ochenta. En 1982 ARPANET adoptó oficialmente la familia de protocolos de comunicaciones TCP/IP.
RED DE COMPUTADORAS
Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y Software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios. Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el costo. Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos. La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI.
Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples tramos de una red, fusionando en una sola red. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red y solo retransmiten la información hacia los tramos en los que hay el destinatario de la trama de red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local (LAN).
Router:
Un Router también conocido como enrutador, o encaminador, de paquetes, es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un encaminador (mediante puentes de red), y que por tanto tienen prefijos de red distintos.
Bridge:
Es el dispositivo de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete. El término bridge, formalmente, responde a un dispositivo que se comporta de acuerdo al estándar IEEE 802.1D. En definitiva, un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred.
Punto de Acceso:
Un punto de acceso inalámbrico (en inglés: Wireless Access Point, conocido por las siglas WAP o AP), en una red de computadoras, es un dispositivo de red que interconecta equipos de comunicación inalámbricos, para formar una red inalámbrica que interconecta dispositivos móviles o tarjetas de red inalámbricas. Son dispositivos que son configurados en redes de tipo inalámbricas que son intermediarios entre una computadora y una red (Internet o local) Facilitan conectar varias máquinas cliente sin la necesidad de un cable (mayor portabilidad del equipo) y que estas posean una conexión sin limitárseles tanto su ancho de banda.
Los WAP
Son dispositivos que permiten la conexión inalámbrica de un dispositivo móvil de cómputo (computadora, tableta, Smart phone) con una red. Normalmente, un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cableada y los dispositivos inalámbricos. Los WAP tienen asignadas direcciones IP, para poder ser configurados.
NORMAS Y ESTÁNDARES
¿Que es un estándar de red?
Se le llama estándar a los acuerdos que se establecen para que la comunicación se llevara a cabo y para que los fabricantes o desarrolladores se basen en esto para sus trabajos y de esta forma se garantizara la operatividad de la red.
Normas y estándares en telecomunicaciones ISO:
(organización internacional para la normalización): Incluyendo aquellos referidos al networking. ISO desarrollo el modelo de referencia OSI. La ISO establece en julio de 1994 la norma ISO 11801 que define una instalación completa (componente y conexiones) y valida la utilizaciónde los cable de 100 Ω o 120 Ω
IEEE:
Corresponde a las siglas de (Institute of Electrical and Electronics Engineers) en español Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos, una asociación técnico-profesional mundial dedicada a la estandarización. Es la mayor asociación internacional sin lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologías, como ingenieros electricistas, ingenieros en electrónica, científicos de la computación, ingenieros en informática, ingenieros en biomédica, ingenieros en telecomunicación e ingenieros en meca trónica.
El modelo de referencia OSI
En 1978, la International Standards Organization, ISO (Organización internacional de estándares) divulgó un conjunto de especificaciones que describían la arquitectura de red para la conexión de dispositivos diferentes. El documento original se aplicó a sistemas que eran abiertos entre sí, debido a que todos ellos podían utilizar los mismos protocolos y estándares para intercambiar información. En 1984, la ISO presentó una revisión de este modelo y lo llamó modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) que se ha convertido en un estándar internacional y se utiliza como guía para las redes.
Protocolos de Red (Modelo TCP-IP y Modelo OSI.TCP/IP ):
Es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI: Los dos protocolos más importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet Protocol).
TCP (Transmission Control Formato de la cabecera TCP. Protocol).
Puerto origen El protocolo de control de Puerto destino Número de secuencia transmisión (TCP) pertenece al Señales de confirmación nivel de transporte, siendo el Tamaño encargado de dividir el mensaje Reservado Bits de control original en datagramas de Windows menor tamaño, y por lo tanto, Check sum mucho más manejables. Los Puntero a datos urgentes datagramas serán dirigidos a través del protocolo IP de forma individual. El protocolo TCP se encarga además de añadir cierta información necesaria a cada uno de los datagramas
El IP
Es un protocolo que pertenece al nivel de red, por lo tanto, es utilizado por los protocolos del nivel de transporte como TCP para encaminar los datos hacia su destino. IP tiene únicamente la misión de encaminar el datagrama, sin comprobar la integridad de la información que contiene. Para ello se utiliza una nueva cabecera que se antepone al datagrama que se está tratando. Suponiendo que el protocolo TCP ha sido el encargado de manejar el datagrama antes de pasarlo al IP, la estructura del mensaje una vez tratado quedaría así: Cabecera IP (20 byte)Cabecera TCP(20 byte)Datos
TOPOLOGÍA DE RED
ESTRELLA - Topología de Estrella.
La topología estrella es una de las topologías más populares de un LAN (Local Área Network). Es implementada conectando cada computadora a un Hub central. El Hub puede ser Activo, Pasivo o Inteligente. Un Hub activo es solo un punto de conexión y no requiere energía eléctrica. Un Hub activo (el más común) es actualmente un repetidor con múltiples puertos; impulsa la señal antes de pasarla a la siguiente computadora. Un Hub Inteligente es un Hub activo pero con capacidad de diagnóstico, puede detectar errores y corregirlos. Comunicación en la Topología Estrella. En una red estrella típica, la señal pasa de la tarjeta de red (NIC) de la computadora que está enviando el mensaje al Hub y este se encarga de enviar el mensaje a todos los puertos. La topología estrella es similar a la Bus, todas las computadoras reciben el mensaje pero solo la computadora con la dirección, igual a la dirección del mensaje puede leerlo. Ventajas. La topología estrella tiene dos ventajas grandes a diferencia de la topología Bus y Ring. Es más tolerante, esto quiere decir que si una computadora se desconecta o si se le rompe el cable solo esa computadora es afectada y el resto de la red mantiene su comunicación normalmente. Es fácil de reconfigurar, añadir o remover una computadora es tan simple como conectar o desconectar el cable. Desventajas. Es costosa ya que requiere más cable que la topología Bus y Ring. El cable viaja por separado del Hub a cada computadora. Si el Hub se cae, la red no tiene comunicación. Si una computadora se cae, no puede enviar ni recibir mensajes.
PUNTO A PUNTO - Topología PUNTO A PUNTO.
Las redes punto a punto son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos, en contraposición a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos. En una red punto a punto, los dispositivos en red actúan como socios iguales, o pares entre sí. Como pares, cada dispositivo puede tomar el rol de esclavo o la función de maestro. En un momento, el dispositivo A, por ejemplo, puede hacer una petición de un mensaje / dato del dispositivo B, y este es el que le responde enviando el mensaje / dato al dispositivo A. El dispositivo A funciona como esclavo, mientras que B funciona como maestro. Características. Se utiliza en redes de largo alcance (WAN). Los algoritmos de encaminamiento suelen ser complejos, y el control de errores se realiza en los nodos intermedios además de los extremos. Las estaciones reciben sólo los mensajes que les entregan los nodos de la red. Estos previamente identican a la estación receptora a partir de la dirección de destino del mensaje. La conexión entre los nodos se puede realizar con uno o varios sistemas de transmisión de diferente velocidad, trabajando en paralelo. Los retardos se deben al tránsito de los mensajes a través de los nodos intermedios.
ANILLO - Topología en Anillo.
Una red en anillo es una topología de red en la que cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de traductor, pasando la señal a la siguiente estación. En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones. Ventajas. El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras. El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la red. Arquitectura muy sólida. Desventajas. Longitudes de canales (si una estación desea enviar a otra, los datos tendrán que pasar por todas las estaciones intermedias antes de alcanzar la estación de destino). El canal usualmente se degradará a medida que la red crece. Difícil de diagnosticar y reparar los problemas. Si se encuentra enviando un archivo podrá ser visto por las estaciones intermedias antes de alcanzar la estación de destino. La transmisión de datos es más lenta que en las otras topologías (Estrella, Malla, Bus, etc.), ya que la información debe pasar por todas las estaciones intermedias antes de llegar al destino.
MALLA - Topología en malla.
La topología de red malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por distintos caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores. Ventajas. No requiere de un nodo central, con lo que se reduce el riesgo de fallos, y por ende el mantenimiento periódico (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red). Las redes en malla pueden prescindir de enrutamiento manual, o apenas requerir atención para el mantenimiento de éste. Si desaparece no afecta tanto a los nodos de redes. Desventajas. El costo de la red puede aumentar en los casos en los que se implemente de forma alámbrica, la topología de red y las características de la misma implican el uso de más recursos.
Hibrida - Topología Hibrida.
En la topología híbrida o mixta las redes pueden utilizar diversas topologías para conectarse. La topología mixta es una de las más frecuentes y se deriva de la unión de varios tipos de topologías de red, de aquí el nombre de “híbridas” o “mixtas”. Ejemplos de topologías mixtas: en árbol, estrella-estrella, bus-estrella, etc. Su implementación se debe a la complejidad de la solución de red, o bien al aumento en el número de dispositivos, lo que hace necesario establecer una topología de este tipo. Las topologías mixtas tienen un costo muy elevado debido a su administración y mantenimiento, ya que cuentan con segmentos de diferentes tipos, lo que obliga a invertir en equipo adicional para lograr la conectividad deseada. Características. Se combina de dos o más topologías para formar un diseño de red completo, como por ejemplo combinar una topología de estrella con una topología de bus. Ventajas. Si un solo equipo falla no afecta al resto de la red, normalmente se utilizan dos tipos de topología hibrida: topología en estrella-bus y topología estrella anillo. Desventajas. Tienen un gran costo debido a su administración y mantenimiento ya que cuenta con segmentos de diferentes tipos lo que obliga a invertir en equipo adicional para lograr la conectividad deseada
TIPOS DE RED
LAN - Red LAN (Local Área Network).
LAN Son las siglas de Local Area Network, Red de área local. Una LAN es una red que conecta los ordenadores en un área relativamente pequeña y predeterminada (como una habitación, un edificio, o un conjunto de edificios). Las redes LAN se pueden conectar entre ellas a través de líneas telefónicas y ondas de radio. Un sistema de redes LAN conectadas de esta forma se llama una WAN, siglas del inglés de Wide-Area Network, Red de área ancha. Las estaciones de trabajo y los ordenadores personales en oficinas normalmente están conectados en una red LAN, lo que permite que los usuarios envíen o reciban archivos y compartan el acceso a los archivos y a los datos. Cada ordenador conectado a una LAN se llama un nodo. Cada nodo (ordenador individual) en un LAN tiene su propia CPU con la cual ejecuta programas, pero también puede tener acceso a los datos y a los dispositivos en cualquier parte en la LAN. Esto significa que muchos usuarios pueden compartir dispositivos caros, como impresoras láser, así como datos. Los usuarios pueden también utilizar la LAN para comunicarse entre ellos, enviando E-mail o chateando. Ventajas. Nos permite compartir bases de datos (se elimina la redundancia de datos), programas (se elimina la redundancia de Software) y periféricos como puede ser un módem, una tarjeta RDSI, una impresora, etc. (se elimina la redundancia de Hardware); poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como pueden ser el correo electrónico y el Chat. Nos permite realizar un proceso distribuido, es decir, las tareas se pueden repartir en distintos nodos y nos permite la integración de los procesos y datos de cada uno de los usuarios en un sistema de trabajo corporativo. Tener la posibilidad de centralizar información o procedimientos facilita la administración y la gestión de los equipos.
WAN (Wide Área Network): Redes de Amplia Cobertura.
Son redes que cubren una amplia región geográfica, a menudo un país o un continente. Este tipo de redes contiene máquinas que ejecutan programas de usuario llamadas hosts o sistemas finales (End System). Los sistemas finales están conectados a una subred de comunicaciones. La función de la subred es transportar los mensajes de un host a otro. En la mayoría de las redes de amplia cobertura se pueden distinguir dos componentes: Las líneas de transmisión y los elementos de intercambio (Conmutación). Las líneas de transmisión se conocen como circuitos, canales o troncales. Los elementos de intercambio son computadores especializados utilizados para conectar dos o más líneas de transmisión. Las redes de área local son diseñadas de tal forma que tienen topologías simétricas, mientras que las redes de amplia cobertura tienen topología irregular. Otra forma de lograr una red de amplia cobertura es a través de satélite o sistemas de radio. Ventajas. Permite usar un Software especial para que entre sus elementos de red coexistan mini y macro computadoras. No se limita a espacios geográficos determinados. Ofrece una amplia gama de medios de transmisión, como los enlaces satelitales. Desventajas. Se deben emplear equipos con una gran capacidad de memoria, ya que este factor repercute directamente en la velocidad de acceso a la información. No se destaca por la seguridad que ofrece a sus usuarios. Los virus y la eliminación de programas son dos de los males más comunes que sufre la red WAN.
INALÁMBRICA
El término red inalámbrica (en inglés: wireless network) se utiliza en informática para designar la conexión de nodos que se da por medio de ondas electromagnéticas, sin necesidad de una red cableada o alámbrica. La transmisión y la recepción se realizan a través de puertos. Una de sus principales ventajas es notable en los costos, ya que se elimina el cableado ethernet y conexiones físicas entre nodos, pero también tiene una desventaja considerable ya que para este tipo de red se debe tener una seguridad mucho más exigente y robusta para evitar a los intrusos. Categorías de redes Inalámbricas. Por lo general, las redes inalámbricas se clasifican en varias categorías, de acuerdo al área geográfica desde la que el usuario se conecta a la red (denominada área de cobertura):
