REDES COMPUTACIONALES

Cuando hablamos de redes de computadoras, muchos nos preguntamos como funciona esta misma, pero no de como esta hecha.

A continuación vamos a hablar de este tema que es una de las máximas creaciones tecnológicas. Con esta tecnología podemos compartir carpetas, archivos, impresoras, discos duros, unidades de memoria, unidades de CDROM, DVD y hasta Internet.

Hace algunos años existían varios prototipos de redes, aunque el fin era el mismo, poder comunicarse entra 2 o mas computadoras a través de un cable, entre ello había una topología y protocolos específicos.

Una Red es la forma en que las computadoras están unidos unos a otros y depende, entre otros factores se trata de una red de cable coaxial ó de par trenzado.

La topología de una red de cable coaxial es una línea, una cadena de Computadores unidos a un único cable mediante unas piezas en forma de T que salen de éste. Si el cable se rompe se interrumpe la comunicación en toda la red, lo cual no ocurre si lo que se ha desconectado es sólo el extremo de la T que une al computador con el cable, en cuyo caso sólo ese Computador pierde la comunicación con la red.

La topología de una red de cable de par trenzado es una estrella cuyo centro es el hub, del cual parte un cable (que como explique medirá menos de 100 metros de largo para cada Computadora). Cuando unos de estos cables se rompen, la comunicación sólo queda interrumpida entre ese Computador y la red, no afectando al resto.

En este caso no necesitaremos de terminadores ni piezas en forma de T , ya que la conexión se realiza simplemente conectando la clavija tipo teléfono a la tarjeta de red y al hub. Al igual que para cable coaxial, existen tomas de pared para conectar la clavija, lo que puede ser interesante para cablear una oficina de un cierto tamaño dejando tomas preparadas para su uso futuro.

Topologías más comunes
(cortesía de wikipedia)
Anillo (Token Ring).
Árbol
Malla
Bus (broadcast)
Estrella (Ethernet)

Topología de anillo

Una topología de anillo se compone de un solo anillo cerrado formado por nodos y enlaces, en el que cada nodo está conectado solamente con los dos nodos adyacentes.

Topología en estrella

La topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian todos los enlaces hacia los demás nodos. Por el nodo central, generalmente ocupado por un hub, pasa toda la información que circula por la red.

La ventaja principal es que permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente. La desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la red se desconecta.

Topología en estrella extendida:

La topología en estrella extendida es igual a la topología en estrella, con la diferencia de que cada nodo que se conecta con el nodo central también es el centro de otra estrella. Generalmente el nodo central está ocupado por un hub o un switch, y los nodos secundarios por hubs.

La ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita la cantidad de dispositivos que se deben interconectar con cualquier nodo central.

La topología en estrella extendida es sumamente jerárquica, y busca que la información se mantenga local. Esta es la forma de conexión utilizada actualmente por el sistema telefónico.

Topología en árbol

La topología en árbol es similar a la topología en estrella extendida, salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.

El enlace troncal es un cable con varias capas de ramificaciones, y el flujo de información es jerárquico. Conectado en el otro extremo al enlace troncal generalmente se encuentra un host servidor.

Topología en malla completa

En una topología de malla completa, cada nodo se enlaza directamente con los demás nodos. Las ventajas son que, como cada todo se conecta físicamente a los demás, creando una conexión redundante, si algún enlace deja de funcionar la información puede circular a través de cualquier cantidad de enlaces hasta llegar a destino. Además, esta topología permite que la información circule por varias rutas a través de la red.

La desventaja física principal es que sólo funciona con una pequeña cantidad de nodos, ya que de lo contrario la cantidad de medios necesarios para los enlaces, y la cantidad de conexiones con los enlaces se torna abrumadora.

Topología de red celular

La topología celular está compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo individual en el centro.

La topología celular es un área geográfica dividida en regiones (celdas) para los fines de la tecnología inalámbrica. En esta tecnología no existen enlaces físicos; sólo hay ondas electromagnéticas.

La ventaja obvia de una topología celular (inalámbrica) es que no existe ningún medio tangible aparte de la atmósfera terrestre o el del vacío del espacio exterior (y los satélites). Las desventajas son que las señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y violaciones de seguridad.

Como norma, las topologías basadas en celdas se integran con otras topologías, ya sea que usen la atmósfera o los satélites.

Topología irregular

En este tipo de topología no existe un patrón obvio de enlaces y nodos. El cableado no sigue un modelo determinado; de los nodos salen cantidades variables de cables. Las redes que se encuentran en las primeras etapas de construcción, o se encuentran mal planificadas, a menudo se conectan de esta manera.

Las topologías LAN más comunes son:

Ethernet: topología de bus lógica y en estrella física o en estrella extendida.
Token Ring: topología de anillo lógica y una topología física en estrella.
FDDI: topología de anillo lógica y topología física de anillo doble.

ALGUNOS TIPOS DE ADAPTADORES O TARJETAS DE RED.

CABLES DE CONEXIÓN.

Los cables son los elementos físicos que conectan los diferentes miembros que forman una red (computadores, hubs, etc.). El cable es utilizado en redes como un medio de transmisión bruto, el cual cumple la función de trasladar bits (datos) de un lugar a otro.

Aunque el cable parezca el elemento más simple de la red puede ser el más costoso, comprometiendo el 50% del presupuesto total. El cable también puede ser la mayor fuente de problemas que se presentan en la red, por ello es fundamental la correcta elección del tipo de cable.

Los tipos de cables más utilizados en las instalaciones de red son el Cable Coaxial, el Cable de Par Trenzado y la Fibra Óptica.

CABLE COAXIAL

Es la tecnología de cableado más comprobada y conocida por los instaladores. Llamado comúnmente por algunos como “COAX”.

Un cable coaxial está compuesto de cobre rígido como núcleo, rodeado de material aislante; el aislante está rodeado a su vez con un conductor cilíndrico, que es una malla de tejido fuertemente trenzado, y un conductor externo que se cubre con una envoltura de plástico. La malla de tejido protectora que rodea el conductor sirve como tierra.

CABLE PAR TRENZADO

Es de los más antiguos en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común, consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio aislados, con un grosor de 1mm aproximado. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos.

Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2,4,8,... hasta 300 pares).Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, ya que la mayoría de aparatos se conectan a la central telefónica por intermedio de un par trenzado. Actualmente se han convertido en un estándar, de hecho en el ámbito de las redes LAN, como medio de transmisión en las redes de acceso a usuarios (típicamente cables de 2 o 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de transmisión del cable de par trenzado son inferiores, y en especial la sensibilidad ante perturbaciones externas, a las del cable coaxial, su gran adopción se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalación, así como las mejoras tecnológicas constantes introducidas en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.

CABLES DE FIBRA ÓPTICA.

Son muy parecidos a los cables coaxiales. El núcleo del centro es a través del cual se propaga la luz, la fibra óptica es un filamento cristalino o plástico que tiene la propiedad de poder transmitir luz. En este caso la información se transmite mediante “pulsos de luz” (intensidad de luz modulada), en lugar de señales eléctricas como sucedía en los anteriores cables metálicos.

HUBS, CONCENTRADORES DE RED.

Los concentradores permiten la interconexión de diferentes tipos de cableados, añadiendo la ventaja de la utilización de máquinas como puentes o enrutadores sobre una misma caja. Las redes locales en un principio fueron creadas llevando cable coaxial entre edificios efectuando conexiones punto a punto, cuando las estaciones se encontraban conectadas se colocaba en cada extremo de la red un terminador de red de 50 Ohmios y se arrancaba la red. Con estos métodos de conexión se presentaban muchos problemas para que la red funcionara bien desde un principio, tales como conectores mal unidos, cables pisoteados o rotos, interferencias eléctricas externas. La localización de estos problemas resultaba complicada y difícil. Las topologías de las redes basadas en concentradores (hubs) fueron diseñadas para evitar algunos de estos problemas.

Redes LAN Ethernet

Ethernet es la tecnología de red LAN más usada, resultando idóneas para aquellos casos en los que se necesita una red local que deba transportar tráfico esporádico y ocasionalmente pesado a velocidades muy elevadas. Las redes Ethernet se implementan con una topología física de estrella y lógica de bus, y se caracterizan por su alto rendimiento a velocidades de 10-100 Mbps.

El origen de las redes Ethernet hay que buscarlo en la Universidad de Hawai, donde se desarrollo, en los años setenta, el Método de Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, CSMA/CD (Carrier Sense and Multiple Access with Collition Detection), utilizado actualmente por Ethernet. Este método surgió ante la necesidad de implementar en las islas Hawai un sistema de comunicaciones basado en la transmisión de datos por radio, que se llamó Aloha, y permite que todos los dispositivos puedan acceder al mismo medio, aunque sólo puede existir un único emisor encada instante. Con ello todos los sistemas pueden actuar como receptores de forma simultánea, pero la información debe ser transmitida por turnos.

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