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JCarranza. CC 2.0. Procedencia
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CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS REDES LOCALES
Caso práctico
Caso: "A Antonio le encanta hacer sus propias películas. Un día, junto a su amigo Pedro, hicieron un video sorpresa para el cumpleaños de su novia. Se grabaron, cantaron y bailaron. Luego dijeron, ¿por qué no lo compartimos con amigos y conocidos en la Web? Quedaron asombrados por la reacción de la gente. Millones de personas lo visitaron. Fué increíble. Lo único que necesitaron fue un ordenador conectado a internet, una cámara de vídeo digital y algún programa." Como verás en este curso, este milagro fue posible gracias a las redes de ordenadores. ¿Cómo funcionan las redes? Lo descubrirás en este capítulo.
La comunicación de hoy en día
Caso práctico
Caso: El concepto de información del que se habla hoy en día y al que se le ha concedido tanta importancia resulta a primera vista un tanto complejo de definir. Podemos decir que información es todo aquello que a través de nuestros sentidos penetra en nuestro sistema nervioso y produce un aumento en nuestros conocimientos. Así pues, la información expresa el saber en sentido amplio.
El funcionamiento de todas las comunidades animales y humanas es posible gracias a la comunicación. Ésta consiste en un acto por el cual un individuo establece un contacto con otros que le permite intercambiar información. Para que esa comunicación sea posible, los individuos que se comunican deben usar un lenguaje común que represente los mensajes. Así mismo hace falta que esos mensajes se transporten de un punto a otro. La gran cuestión es cómo transportar esa información de un punto a otro.
A lo largo de la historia la comunicación ha representado un elemento esencial para la vida. De hecho, la comunicación es casi tan
OLPC. CC 2.0. Procedencia
importante para nosotros como el aire, el agua, los alimentos y un lugar para vivir.
Los métodos que utilizamos para compartir ideas e información están en constante cambio y evolución. Mientras la red humana estuvo limitada a conversaciones cara a cara, el avance de los medios ha ampliado el alcance de nuestras comunicaciones. Desde la prensa escrita hasta la televisión, cada nuevo desarrollo ha mejorado la comunicación.
Al igual que con cada avance en la tecnología de comunicación, la creación e interconexión de redes de datos sólidas tiene un profundo efecto.
Las primeras redes de datos estaban limitadas a intercambiar información basada en simples secuencias de caracteres entre sistemas informáticos conectados. Las redes actuales evolucionaron para agregarle voz, flujos de video, texto y gráficos, a los diferentes tipos de dispositivos. Las formas de comunicación anteriormente individuales y diferentes se unieron en una plataforma común. Esta plataforma proporciona acceso a una amplia variedad de métodos de comunicación alternativos y nuevos que permiten a las personas interactuar directamente con otras en forma casi instantánea.
La naturaleza inmediata de las comunicaciones en Internet alienta la formación de comunidades globales. Estas comunidades motivan la interacción social que depende de la ubicación o el huso horario.
Es increíble la rapidez con la que Internet llegó a ser una parte integral de nuestra rutina diaria. La compleja interconexión de dispositivos y medios electrónicos que abarca la red es evidente para los millones de usuarios que hacen de ésta una parte personal y valiosa de sus vidas.
Las redes de datos que fueron alguna vez el transporte de información entre negocios se replanificaron para mejorar la calidad de vida de todas las personas. En el transcurso del día, los recursos disponibles en Internet pueden ayudarlo a:
decidir cómo vestirse consultando en línea las condiciones actuales del clima. buscar el camino menos congestionado hacia su destino observando vídeos de cámaras Web que muestran el clima y el tráfico. consultar su estado de cuenta bancario y comprar electrónicamente entradas. recibir y enviar correo electrónico o realizar una llamada telefónica a través de Internet durante el almuerzo en un bar con Internet. obtener información sobre la salud y consejos sobre nutrición de parte de expertos de todo el mundo y compartir en un foro esa información o tratamientos. descargar nuevas recetas y técnicas de cocina para crear cenas fabulosas, o enviar y compartir sus fotografías, vídeos caseros y experiencias con amigos o con el mundo.
Algunos ejemplos de las herramientas de comunicación mas populares son el correo electrónico, mensajería instantánea, redes sociales, foros, blogs, wikis, podcastings, herramientas de colaboración, streamings audio/video.
El proceso de comunicación
Luis M. García. Uso educativo nc. Elaboración propia
información, de los datos que significan algo concreto tanto en el emisor como el receptor. Podemos afirmar, por tanto, que la señal es a la transmisión lo que la información es a la comunicación.
Autoevaluación
¿Qué es la teleinformática o telemática? La solucion al entontraras en el Anexo 1.
a) La ciencia que se ocupa del tratamiento automático de la información b) La ciencia que trata de la comunicación remota entre sistemas informáticos c) La ciencia que trata del intercambio de señales entre dos entidades d) La ciencia que estudia las señales y sus propiedades
Modelo de las comunicaciones
Para que se produzca una comunicación deben intervenir una serie de elementos que tienen como objetivo el intercambiar información entre dos entidades. Comenzaremos nuestro estudio considerando el modelo sencillo de sistema de comunicación mostrado en la siguiente figura en la que se propone un diagrama de bloques.
Sus
elementos claves son:
Fuente u origen: Dispositivo que genera los datos a transmitir. Se le denomina terminal o Equipo terminal de datos (ETD o DTE). En informática se suele emplear el término Terminal. Como ejemplo de terminales pueden ser los seres humanos, ordenadores, cajeros, etc. Transmisor o codificador : Transforma y codifica la información, susceptible de ser transmitida a través de un sistema de comunicación. Como ejemplo el módem, teléfono, antena. Sistema de transmisión: Constituye el canal. Elemento que se encarga del transporte de la señal sobre la que viaja la información que intercambian emisor y receptor Puede ser una sencilla línea de transmisión hasta una compleja red que conecte a la fuente con el destino. Por ejemplo la atmósfera, cables, etc. Receptor o decodificador: Acepta la señal proveniente de la línea de transmisión y la transforma de manera que pueda ser manejada por el dispositivo de destino. Los ejemplos son similares al transmisor. Destino o destinatario: Toma los datos del receptor. Los ejemplos son similares al transmisor.
Como ejemplo en la siguiente figura muestra un ejemplo
Doodledoo. CC 2.0. Procedencia
particular de comunicación entre dos personas a través de una red telefónica pública.
Otro posible ejemplo consiste en el intercambio de información entre dos ordenadores a través de la misma red anterior.
Aunque el modelo presentado pueda aparecer aparentemente sencillo, en realidad implica una gran complejidad. Para hacerse una idea de la magnitud de ella, a continuación mostramos algunas de las tareas claves que se debe realizar en un sistema de comunicaciones para que la fuente y el destino se pueda comunicar:
- Utilización de los sistemas de comunicaciones. Uso eficaz de los recursos usados en el transmisión los cuáles se suelen compartir entre una serie de dispositivos de comunicación.
- Implementación de la interfaz de comunicación. Elemento a través del cuál un dispositivo puede transmitir información.
- Generación de la señal a transmitir
- Sincronización del receptor y el emisor. El receptor debe ser capaz de determinar cuando comienza y cuando acaba la señal transmitida. Además deberá saber cuánto dura la señal transmitida.
- Gestión de intercambio. Si se necesita intercambiar datos durante un largo tiempo, ambas partes deben cooperar. Por ejemplo se deberá determinar si ambas entidades pueden transmitir simultáneamente o por turnos, se deberá decidir la cantidad y el formato de los datos que se transmiten cada vez y se debe especificar qué hacer en caso de que se den ciertas contingencias como por ejemplo la detección de un error. También hay que evitar que la fuente sature al destino transmitiendo datos más rápidamente de lo que el receptor pueda procesar y absorber, por lo que se necesita una serie de procedimientos de control de flujo.
- Direccionamiento y encaminamiento. Cuando cierto recurso (por ejemplo medio de transmisión) se comparte por más de dos dispositivos el sistema fuente deberá de alguna manera garantizar que los datos lleguen al destino adecuado. Incluso el sistema de transmisión puede ser una red en la que exista la posibilidad de mas de un camino para alcanzar el destino; en este caso se necesitará, por tanto, la elección de una entre las posible rutas.
- Recuperación. Es un concepto distinto a la de corrección de errores. En ciertas situaciones en la que el intercambio de información, por ejemplo una operación bancaria, se vea interrumpida por algún fallo, se necesitará un mecanismo de recuperación. El objetivo será pues, o bien ser capaz de continuar transmitiendo desde donde se produjo la interrupción o al menos recuperar el estado donde se encontraban los sistemas involucrados antes de comenzar la recuperación.
- Formato de mensajes. Está relacionado con el acuerdo que debe existir entre las dos partes respecto al formato de los datos intercambiados, por ejemplo el código binario utilizado para represental los caracteres.
Además, frecuentemente es necesario dotar al sistema de algunas medidas de seguridad. El emisor debe asegurarse de que sólo el destino deseado reciba los datos. Igualmente, el receptor querrá estar seguro de que los datos recibidos no se han alterado en la transmisión y que dichos datos proceden realmente del supuesto emisor.
introducción de nuevas tecnologías y productos de red. Como resultado, a principios de los 80, se produjo una tremenda expansión de las redes.
Una red de datos es un conjunto de dos o mas equipos (ordenadores, impresoras, y dispositivos periféricos y de interconexión) conectados entre sí por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e mail, chat, juegos), incrementando la eficiencia y productividad de las personas.
¿Por qué razón se han desarrollada las redes?
- Redes en el mundo empresarial:
Compartir recursos (ordenadores, impresoras, conexión a internet, programas, datos,..) de forma que estén disponibles para cualquiera en la red sin importar la localización física de los usuarios y de los recursos. Mejorar la seguridad al contar con fuentes alternativas de recursos. Ahorro de dinero al no tener que duplicar recursos al estar disponible a través de la red. Escalabilidad, es decir la capacidad para incrementar su rendimiento de la red gradualmente cuando la carga de trabajo crece añadiendo o mejorando los recursos. Medio de comunicación de los empleados que se encuentran distantes.
- Redes para la gente:
Todas las motivaciones arriba citadas para construir redes de ordenadores son de naturaleza económica y tecnológica. En los años 90 las redes empezaron a prestar servicios que se extendieron a particulares. Tres son las grandes razones de esta evolución:
Acceso a información remota. Por ejemplo plataformas de formación on line, WWW (World Wide Web) o navegación web, blogs, información multimedia, prensa, exploración de lugares de forma interactiva, FTP (protocolo de transferencia de ficheros), redes P2P (emule), Comunicación persona a persona. Por ejemplo hablar por teléfono o videoconferencias, mensajería instantánea, correo electrónico, redes sociales, foros, planificación y colaboración en proyectos comunes, Entretenimiento interactivo. Por ejemplo juegos en línea o competir con los amigos en general.
Clasificaciones de las redes
Para facilitar su estudio, la mayoría de las redes de datos se han clasificado atendiendo a distintos criterios como son la distancia, la tecnología, la ubicación de los recursos y/o servicios, etc. Vamos a estudiar las siguientes clasificaciones:
- Clasificación de las redes atendiendo a la Titularidad de la red
- Clasificación de las redes atendiendo a la topología
- Clasificación de las redes atendiendo a la transferencia de la información
- Clasificación de las redes atendiendo a la localización geográfica
- Clasificación de las redes atendiendo a la tecnología
- Clasificación de las redes atendiendo a la relación funcional
Mykel. CC 2.0. Procedencia
Clasificación de las redes atendiendo a la titularidad de la
red
Esta clasificación atiende a la propiedad de la red: redes privadas dedicadas y redes compartidas.
Redes dedicadas o privadas: Tienen un propietario no público. Todo su recorrido es propiedad del poseedor de la red. También puede ocurrir que determinadas redes sean alquiladas a compañías de comunicaciones (públicas o privadas) para su uso exclusivo. Redes compartidas o públicas: Son redes de titularidad pública. Normalmente en poder de compañías telefónicas (movistar) o de cable (ono). Las líneas de comunicación soportan información de diferentes usuarios. Se trata en todo caso de redes de servicio público ofertadas por compañías de telecomunicaciones bajo cuotas de alquiler en función de la utilización realizada. Pertenece a este grupo la redes telefónicas conmutadas y las redes especiales para transmisión de datos (Telefónica, ONO, GSM, 3G).
Clasificación de las redes atendiendo a la topología
Esta clasificación tiene en cuenta la arquitectura de la red, es decir, la forma en la que se interconectan los diferentes equipos informáticos o usuarios a ella:
Malla: Es una interconexión total de todos los nodos, con la ventaja de que, si una ruta falla, se puede seleccionar otra alternativa.
GW Simulations.CC 2.0.Procedencia
GW Simulations.CC 2.0. Procedencia
Redes conmutadas (punto a punto): En este tipo de redes, un equipo origen (emisor) selecciona un equipo con el que quiere conectarse (receptor) y la red es la encargada de habilitar una vía de conexión entre los dos equipos. Normalmente pueden seleccionarse varios caminos candidatos para esta vía de comunicación que puede o no dedicarse exclusivamente a la misma. Existen tres métodos para la transmisión de la información y la habilitación de la conexión:
Conmutación de circuitos: Se establece un camino dedicado. La ruta que sigue la información se establece durante todo el proceso de conexión, aunque existan tramos de esta ruta que se compartan con otras rutas diferentes. Una vez finalizada la comunicación, es necesario liberar la conexión. Conmutación de paquetes: En este caso, el mensaje a enviar se divide en fragmentos, cada uno de los cuáles es enviado a la red y circula por ésta hasta que llega a su destino. Cada fragmento denominado paquete, contiene parte de la información a transmitir, información de control además de los números o direcciones que identifican el origen y el destino. Conmutación de mensajes: La información que envía el emisor se aloja en un único mensaje con la dirección de destino y se envía al siguiente nodo. Éste almacena la información hasta que hay un camino libre, dando lugar a su vez al envío al siguiente nodo hasta que finalmente llegue al destino.
Redes de difusión (multipunto o broadcast): En este caso un equipo o nodo envía la información a todos los equipos y es el destinatario el encargado de seleccionar y captar esa información. La red debe tener una topología en bus o anillo o debe estar basada en enlaces por ondas de radio.
Clasificación de las redes atendiendo al
tamaño
La localización geográfica de la red es un factor a tener en cuenta a la hora de diseñarla y montarla. No es lo mismo montar una red para un aula de informática que interconectar las oficinas de dos sucursales que la misma empresa tiene instalada en diferentes países. Sin embargo, esta clasificación resulta confusa o arbitraria, ya que se basa en criterios vagamentes definidos.
Subred o segmento de red: Un segmento de red está formado por un conjunto de ordenadores u estaciones de trabajo que comparten el mismo medio de transmisión (normalmente conectados con el mismo cable). El segmento está limitado en espacio al departamento de una empresa, un aula de informática etc. Se considera el segmento como la red de comunicación más pequeña, y todas las redes
Luis M. García. Uso educativo nc. Elaboración propia
de mayor tamaño están constituidas por la unión de varios segmentos de red.
Red de área local o Local Area Network (LAN): Una red de área local es un sistema que permite la interconexión de equipos informáticos que están próximos físicamente. Entendemos por próximo todo lo que no sea cruzar una vía pública: una habitación, un edificio, un campus universitario, etc.
En el momento en que una red debe cruzar una calle, o una vía pública en general, es preciso que una compañía de telecomunicaciones establezca la comunicación, puesto que son las únicas autorizadas para pasar líneas por zonas públicas.
Otra definición más precisa de red de área local, prescinde de la distancia entre las estaciones y especifica que su carácter distintivo reside en que los mecanismos de enlace entre estaciones deben estar completamente bajo el control de la persona o entidad que establece dicha red.
Por lo tanto, podemos considerar el término red local como un término vago que se refiere a uno o varios segmentos de red conectados mediante dispositivos especiales. Generalmente se encuentran en su totalidad dentro del mismo edificio o grupo de edificios. Van desde unos pocos metros a unos pocos kilómetros.
Las redes locales supusieron una solución al crecimiento de soluciones de redes totalmente incompatibles planteadas por distintos fabricantes. Las tecnologías que implementan permitieron conectar de forma eficiente equipos informáticos tales como las estaciones de trabajo, dispositivos periféricos, terminales y otros dispositivos ubicados dentro de un mismo edificio.
Sus principales características son:
Tamaño: Restringidas a un edificio, planta edificio, campus. De 10m a 1Km. Topología: Bus, estrella y anillo. Tasa de transferencia: Relativamente elevada (de 10Mbps a 10Gbps) Tecnología: Medio de transmisión como el par trenzado y fibra óptica. Incluso medios inalámbricos en forma de ondas de radio. El medio suele ser compartido aunque últimamente se emplean técnicas de conmutación con los medios cableados para mejorar su rendimiento Tasa de errores: Fiables, muy seguras (siempre que no se utilice tecnologia inalámbrica), pocos errores. Privacidad: Toda la red pertenece a la misma organización Aplicaciones: Las mismas que las redes en general
Las LANs mas conocidas y extendidas son la Ethernet, Token Ring , LAN inalámbrica, etc.
Red de Campus: Se extiende entre varios edificios dentro de un mismo polígono industrial que se conectan generalmente a un tendido de cable principal. Normalmente, la empresa es propietaria del terreno por el que se extiende el cable y tiene libertad para poner cuantos cables sean necesarios sin tener que solicitar permisos especiales.
Wierzbadark. CC 2.0. Procedencia
Xezed. CC 2.0. Procedencia
Redes broadcast (multipunto o multidifusión). Medio de transmisión compartido por todos ordenadores interconectados. Caracteriza las primeras LAN.
Redes punto a punto. Se construyen por medio de conexiones entre pares de entidades, también llamadas líneas, enlaces, circuitos o canales. Una vez un paquete es depositado en la línea el destino es conocido de forma unívoca y no es preciso en principio que lleve la dirección de destino.
Clasificación de las redes atendiendo a la
relación funcional
La principal función de las redes consiste en que los ordenadores de la red puedan compartir recursos entre todos los usuarios autorizados del sistema, mediante el intercambio de tramas de datos entre los distintos equipos conectados a las líneas de transmisión.
La capacidad ofrecida por un ordenador a otros en una red se llama servicio o recurso. Los ordenadores que usan un servicio se llaman clientes y los que lo ofrecen se denominan servidores.
Hay dos maneras fundamentales de establecer la conexión de los ordenadores en la red según la ubicación de los recursos.
Redes ENTRE IGUALES o Peer to Peer (P2P): Cualquier ordenador puede ser cliente y/o servidor. No está claramente definida tal función. Todos los ordenadores ponen a disposición de los demás los recursos que disponen, fundamentalmente discos e impresora. Esta estructura es muy simple pero se hace difícil el control de los recursos.
Redes CLIENTE SERVIDOR: En este tipo de distribución está claramente
Alancaio. CC 2.0. Procedencia
Alancaio. CC 2.0. Procedencia
definido los ordenadores que son servidores y cuáles clientes. En este caso se privilegia a uno o varios ordenadores confiriéndoles capacidades añadidas en forma de servicios, denominándose servidores o servers. El resto de los ordenadores solicitan servicios a estos servidores que estarán altamente especializados en la función para la que fueron diseñados creando así una estructura centralizada. Este tipo de organización es mucho mas fácil de administrar.
Ejemplos de servidores: Impresión, discos(o ficheros), aplicaciones, web, correo electrónico, fax, etc.
Incluso podemos considerar redes
híbridas donde se combina los dos modelos anteriores.
Elementos de una red
Para construir una red local, se precisan básicamente dos cosas:
Elementos físicos o hardware: Está formado por equipos informáticos (ordenadores y dispositivos de naturaleza variada) y medios de transmisión que posibilitan implementación física de la red. Como ejemplo tendríamos ordenadores, estaciones de trabajo, servidores, tarjeta de red, módem, dispositivos de interconexión, dispositivos de impresión, cables, etc.
Elementos lógicos o software: Ofrece los las capacidades necesarias para que los usuarios y sus aplicaciones puedan acceder y utilizar los recursos o servicios de la red. Normalmente estas capacidades se integran en forma de programas en los propios sistemas operativos. Tampoco podríamos olvidar los propios recursos o servicios como por ejemplo las aplicaciones de red, los datos, los mensajes, etc.
A modo de ejemplo describimos algunos elementos que podemos encontrarnos en una red:
Dispositivos finales: La mayoría de los componentes de una red media son los ordenadores individuales, también denominados host; generalmente son sitios de trabajo o servidores. Cada ordenador conectado a la red conserva la capacidad de funcionar de manera independiente, realizando sus propios procesos. Asimismo, los ordenadores se convierten en estaciones de trabajo en red, con acceso a la información y recursos contenidos en el servidor de archivos de la misma.
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como se necesite ya que puede incluir procesadores de texto, hojas de cálculo, clientes de correo electrónico, etc. Ej: Internet Explorer.
Normas y asociaciones de estándares
Caso práctico
Caso práctico: Las primeras redes de ordenadores que se construyeron, tanto comerciales como militares, utilizaban sus propios protocolos de funcionamiento. Por ejemplo la empresa IBM utilizaba normas de comunicación diferentes para sus propios productos. Esa situación llevó a que las empresas mantuvieran redes de distintos fabricantes. Cuando necesitaron comunicar esas redes, surgieron los problemas: los sistemas de comunicación no eran compatibles. Hoy en día gracias a internet te puedes comunicar con todo el mundo. ¿Sabes cómo han resuelto el problema?
A partir de entonces, se comprobó que era necesario definir un conjunto común de normas que permitieran coordinar a todos los fabricantes.
El proceso de comunicación requiere que los distintos fabricantes, organismos internacionales y estados se pongan de acuerdo en el modo que se llevará a cabo la comunicación. Para ello se establecen una serie de normas o estándares.
Los estándares pueden ser de dos tipos:
De facto o de hecho: Aceptado en el mercado por su uso generalizado. Tenemos algunos ejemplos como el ordenador personal o PC de IBM, el sistema operativo UNIX o los protocolos TCP/IP.
De iure o de derecho: Estándar propuesto por una asociación de estándares que se propone a los fabricantes.
Tenemos algunos ejemplos de ambos tipos:
ITU (Unión Internacional de comunicaciones): Nombre actual del antiguo CCITT. Se encarga de realizar recomendaciones técnicas sobre teléfonos, telégrafo y comunicaciones de datos. Ejemplos: Recomendación V.24 o EIA 232/RS 232, Serie V(V.32, V.34, V.90, V.92,), Serie X sobre redes de datos (X.25, X.400), RDSI(Acceso Básico y Acceso Primario), RDSIBA( ATM FORUM), etc.
ISO (Organización Internacional para Estandarización). Regula aspectos sobre la red de fibra óptica FDDI, el modelo de comunicaciones OSI, comunicaciones e interconexión de redes, sistemas de gestión de calidad, etc.
ANSI: Miembro de OSI. Trabaja con empresas americanas. Trabaja con características de monitores, telecomunicaciones digitales, fibra óptica (FDDI), etc.
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Se ocupan de aspectos acerca del funcionamiento de las redes locales (LAN) a través de los estándares 802.
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Internet Society (ISOC): Absorbió la Internet Asociation Board (IAB). Se encarga de supervisar la aparición de nuevos estándares y protocolos para internet. Los acuerdos aparecen publicados en unos documentos denominados RFC (Request for comments).
ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Su función principal consiste en mantener un registro central de números asociados con los protocolos de internet, además de los nombres de dominio y direcciones de red.
Para saber más
Puedes consultar los proyectos y grupos de trabajo de distintas organizaciones de estandarización: ITU
ISO
IEEE
ISOC
ICANN
Como verás, son páginas en inglés. Algunas de ellas tienen la opción de visualizarla en español. También puedes usar algún traductor como el de Google. Traductor de Google
Arquitectura de redes
Caso práctico
Caso: Conviene tener presente que el intercambio de información entre ordenadores tiene toda una serie de implicaciones, entre las que se encuentran las siguientes: aspectos eléctricos de los medios de transmisiones como (cables, conectores, señales, ), formar de agrupar la información en los paquetes (mensajes), errores que hay que corregir,
LordT.CC 2.0.Procedencia
- Hablar cuando el otro usuario conteste.
- Colgar.
Si no se siguen las reglas del protocolo estrictamente, la comunicación no se realizará en condiciones. Resulta absurdo que el usuario comience a hablar antes de tiempo porque la otra persona no oiría la conversación; así mismo si cuelga de forma precipitada, también se perderá una parte de la conversación.
Este es un ejemplo de protocolo al que estamos habituados. En comunicación de datos, los protocolos empleados son mas complejos porque deben ser capaces de corregir errores; en el caso de una comunicación normal, si el usuario no entiende, sólo tiene que decir ¿cómo dices? Sin embargo para ambos casos, la idea de base es la misma.
Problemas en el diseño de la arquitectura de red
Aunque a primera vista parezca que el diseño de un sistema de comunicación parece simple, cuando se aborda resulta mucho más complejo, ya que es necesario resolver una serie de problemas. Algunos de los problemas más importantes a los que se enfrentan los diseñadores de redes de comunicaciones son:
Encaminamiento: cuando existen diferentes rutas posibles entre el origen y el destino (si la red tiene una topología de malla o irregular), se debe elegir una de ellas (normalmente, la más corta o la que tenga un tráfico menor).
Direccionamiento: puesto que una red normalmente tiene muchos ordenadores conectados, algunos de los cuales tienen múltiples procesos (programas), se requiere un mecanismo para que un proceso en una máquina especifique con quién quiere comunicarse. Como consecuencia de tener varios destinos, se necesita alguna forma de direccionamiento que permita determinar un destino específico. Suele ser normal que un equipo tenga asignadas varias direcciones diferentes, relacionadas con niveles diferentes de la arquitectura. En este caso, también habrá que establecer alguna, correspondencia entre esas direcciones.
Acceso al medio: en las redes donde existe un medio de comunicación de difusión, debe existir algún mecanismo que controle el orden de transmisión de los interlocutores. De no ser así, todas las transmisiones se interfieren y no es posible llevar a cabo una comunicación en óptimas condiciones. El control de acceso al medio en una red es muy similar a una comunicación mediante walkie talkie, donde los dos interlocutores deben evitar hablar a la vez o se producirá
una colisión. Esta situación es indeseable en las redes que usan un medio compartido, ya que los mensajes se mezclan y resulta imposible interpretarlos.
Saturación del receptor: esta cuestión suele plantearse a todos los niveles de la arquitectura y consiste en que un emisor rápido pueda saturar a un receptor lento. En determinadas condiciones el proceso en el otro extremo necesita un tiempo para procesar la información que le llega. Si ese tiempo es demasiado grande en comparación con la velocidad con la que le llega la información, será posible que se pierdan datos. Pro ejemplo, si queremos ver el último capitulo de Juego de Tronos, en versión original y subtitalado en español, pero los subtítulo van tan rápido que no nos da tiempo a leerlo. Una posible solución a este problema consiste en que el receptor envíe un mensaje al emisor indicándole que está listo para recibir más datos.
Mantenimiento del orden: algunas redes de transmisión de datos desordenan los mensajes que envían, de forma que, si los mensajes se envían en una secuencia determinada, no se asegura que lleguen en esa misma secuencia. Para solucionar esto, el protocolo debe incorporar un mecanismo que le permita volver a ordenar los mensajes en el destino. Este mecanismo puede ser la numeración de los fragmentos, por ejemplo.
. Control de errores: todas las redes de comunicación de datos transmiten la información con una pequeña tasa de error, que en ningún caso es nula. Esto se debe a que los medios de transmisión son imperfectos. Tanto emisor como receptor deben ponerse de acuerdo a la hora de establecer qué mecanismos se van a utilizar para detectar y corregir errores, y si se va a notificar al emisor que los mensajes llegan correctamente. . Multiplexación: en determinadas condiciones, la red puede tener tramos en los que existe un único medio de transmisión que, por cuestiones económicas, debe ser compartido por diferentes comunicaciones que no tienen relación entre sí. Así, el protocolo deberá asegurar que todas las comunicaciones que comparten el mismo medio no se interfieran entre sí.
Características de las arquitecturas por niveles
Como se ha podido comprobar en el apartado anterior, el diseño de un sistema de comunicación requiere de la resolución de muchos y complejos problemas. Por este motivo, las redes se organizan en capas o niveles para reducir la complejidad de su diseño. Esta técnica se ha heredado de la metodología de programación consistente en dividir el problema en subproblemas más sencillos de tratar y en la programación modular (" Divide y vencerás"). Cada una de estas capas o subniveles (equivalente a un módulo) se construye sobre su predecesor (es decir, utiliza; los servicios o funciones diseñados en él) y cada nivel es responsable de ofrecer servicios a niveles superiores.
Dentro de cada nivel de la arquitectura coexisten diferentes servicios. Así, los servicios de los niveles superiores pueden elegir cualquiera de los ofrecidos por las capas inferiores, dependiendo de la función que se quiera realizar. A la arquitectura por niveles también se le llama jerarquía o pila de protocolos. Si los
