PDF de programación - Introducción a las redes de computadoras

1.1. CONCEPTO DE RED.


La importancia que hoy en día tiene la información es indiscutible, ésta información
es manipulada, tratada y formateada, utilizando computadoras interconectadas
entre si formando una red.
Red de computadoras, es una colección interconectada de computadoras
autónomas. Dos computadoras se consideran interconectadas cuando son
capaces de intercambiar información
Una red en general es un sistema de transmisión de datos que permite el
intercambio de información entre dispositivos electrónicos (computadores) que
toman el nombre de HOST. El HOST es todo dispositivo electrónico (computador)
conectado a una red.
En definición más específica, una red es un conjunto de computadoras que van a
compartir archivos (carpetas, datos, imágenes, audio, video, etc.) o recursos
(disco duro, lectora, disketera, monitor, impresora, fotocopiadora, web cam, etc.),
éstas computadoras pueden estar interconectadas por un medio físico o
inalámbrico.
La transmisión de datos se produce a través de un medio de transmisión o
combinación de distintos medios: cables de par trenzado, cables coaxiales, cables
de fibra óptica, tecnología inalámbrica, enlace bluetooth, enlace infrarrojo, enlace
vía satélite.
Los dispositivos electrónicos de acceso a redes son por ejemplo: computador
personal, impresor, fotocopiador, escáner, cámara de video, asistente personal
(PDA), celular, semáforo inteligente centralizado, televisión (Web TV), video
vigilancia, refrigerador capaz de intercambiar información (lista de compra) con un
supermercado virtual, etc.



1.2. EVOLUCIÓN DE LAS REDES DE COMPUTADORAS



Los primeros enlaces entre ordenadores se caracterizaron por realizarse entre
equipos que utilizaban
idénticos sistemas operativos soportados por
similar hardware y empleaban líneas de transmisión exclusivas para enlazar sólo
dos elementos de la red.

los EE.UU. pide a

En 1964 el Departamento de Defensa de
la
agencia DARPA (Defense Advanced Research Proyects Agency) la realización
de investigaciones con el objetivo de lograr una red de ordenadores capaz de
resistir un ataque nuclear. Para el desarrollo de esta investigación se partió de la
idea de enlazar equipos ubicados en lugares geográficos distantes, utilizando
como medio de
telefónica existente en el país y
una tecnología que había surgido recientemente en Europa con el nombre de
Conmutación de Paquetes. Ya en 1969 surge la primera red experimental
ARPANET, en 1971 esta red la integraban 15 universidades, el MIT; y la NASA; y
al otro año existían 40 sitios diferentes conectados que intercambiaban mensajes
entre usuarios individuales, permitían el control de un ordenador de forma remota
y el envío de largos ficheros de textos o de datos.

transmisión

la red



1.3. COMPONENTES DE UNA RED

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Los componentes principales de una red son:

a) Los nodos de red (estación, servidor, dispositivo de comunicación).
b) Los medios de comunicación (físico, inalámbrico).
c) Los protocolos (TCP, IP, UDP, etc.).


1.4. BANDA ANCHA

“Banda Ancha” es un conjunto de tecnologías que permiten ofrecer a los usuarios
altas velocidades de comunicación y conexiones permanentes.
Permite que los proveedores de Servicio ofrezcan una variedad servicios de valor
agregado.
Se ofrece a través de una serie de tecnologías y el equipamiento adecuado para
llegar al usuario final con servicios de voz, video y datos.

1.5. TARJETAS DE RED (NIC) O ADAPTADORES


Todo nodo dentro de una red de computadoras debe contar con una tarjeta
de red para que pueda conectarse con otros dispositivos.

Tipos de adaptadores
La siguiente tabla resume los principales tipos de adaptadores Ethernet en
función del cableado y la velocidad de la red. (T se utiliza para par trenzado,
F para fibra óptica y X para FastEthernet).



Los adaptadores pueden ser compatibles con varios de los estándares
anteriores dando lugar a numerosas combinaciones. Sin embargo, lo
habitual es encontrar en el mercado tarjetas de red de tan sólo estos dos
tipos:

 Tarjetas de red combo. Tienen 2 conectores, uno para cable coaxial y
otro para RJ45. Su velocidad máxima es de 10 Mbps por lo que soportan
10Base2 y 10BaseT. La tarjeta de red RTL8029 del fabricante Realtek
pertenece a este tipo. Este grupo de tarjetas de red tienden a
desaparecer (al igual que el cable coaxial).

 Tarjetas de red 10/100. Tienen sólo conector para RJ45. Se adaptan a
la velocidad de la red (10 Mbps o 100 Mbps). Son compatibles con
10BaseT y 100BaseT. Como ejemplos de este tipo se encuentran las
tarjetas Realtek RTL8139 y 3COM 3C905.



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1.6. CLASIFICACIÓN DE RED

Existen diversos tipos de redes para ser utilizados, que se clasifican por las
siguientes características:
a) Por alcance, tamaño o escala (WPAN, LAN, MAN, WAN).
b) Por procesamiento (centralizada, distribuida).
c) Por dependencia del servidor (autónomo, cliente-servidor).
d) Según la tecnología de transmisión usada.

Dado la revolución de las comunicaciones entre computadoras a partir de los años
70, se han producido varios hechos trascendentales, siendo el más importante la
conclusión que no existe diferencia fundamental entre procesamiento de datos
(computadoras) y comunicación de datos (equipos de conmutación y transmisión).
Consecuentemente se desarrollan sistemas integrados que transmiten y procesan
todo tipo de datos e información, donde la tecnología y las organizaciones de
normatividad técnica (ISO/OSI, EIA/TIA, IEEE) están dirigiéndose hacia un único
sistema público que integre todas las comunicaciones y de uniforme acceso
mundial.

1.6.1. Clasificación según su alcance, tamaño o escala.



Red PAN (Personal Area Networks, red de área personal) es una red de
computadoras doméstica o familiar con cables.

Red WPAN (Wireless Personal Area Networks, red inalámbrica de área personal)
es una red de computadoras para la comunicación entre distintos dispositivos
(tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA,
dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes
normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de
ella.

Red LAN (Local Area Network, red de área local) son las redes de un centro de
cómputo, oficina, edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy
rápidas en las cuales cada dispositivo electrónico (computador) se puede
comunicar con el resto.



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Una variante de red LAN, es conocida como red LAN Múltiple, que permite
interconectar redes LAN vía inalámbrica o alámbrica edificios ubicados dentro de
una ciudad o localidades cercanas.



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Red MAN (Metropolitan Area Network, red de área metropolitana) conecta
diversas LAN cercanas geográficamente (en un área de alrededor de cincuenta
kilómetros) entre sí a alta velocidad. Por lo tanto, una MAN permite que dos nodos
remotos se comuniquen como si fueran parte de la misma red de área local. Una
MAN está compuesta por conmutadores o routers conectados entre sí con
conexiones de alta velocidad (generalmente cables de fibra óptica).

Las redes inalámbricas de área metropolitana (WMAN) también se conocen como
bucle local inalámbrico (WLL, Wireless Local Loop). Las WMAN se basan en el
estándar IEEE 802.16. Los bucles locales inalámbricos ofrecen una velocidad total
efectiva de 1 a 10 Mbps, con un alcance de 4 a 10 kilómetros, algo muy útil para
compañías de telecomunicaciones.

La mejor red inalámbrica de área metropolitana es WiMax, que puede alcanzar
una velocidad aproximada de 70 Mbps en un radio de varios kilómetros.



velocidades



Red WAN (Wide Area Network, red de área extensa) son redes punto a punto que
interconectan ciudades, países y continentes. Al tener que recorrer gran distancia
son
sus
menores que
las redes
LAN, aunque son capaces
de transportar una mayor
cantidad de datos. Por
ejemplo, una red troncal de
fibra
para
interconectar ciudades de
un país (red de fibra óptica
entre Tumbes y Tacna), un
enlace
entre
países (Perú y EEUU), un
cable submarino entre
continentes
(América y
Europa).

óptica

satelital



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1.6.2. Clasificación según el procesamiento, dependencia del servidor o

distribución lógica
Todo dispositivo electrónico (computador) tiene un lado servidor y otro
cliente, puede ser servidor de un determinado servicio pero cliente de otro
servicio.

 Servidor. computador que ofrece información o servicios al resto de
los dispositivos electrónicos (computador) de la red. La clase de
información o servicios que ofrece, determina el tipo de servidor como
por ejemplo: servidor de archivos, correo electrónico, comercio
electrónico, base de datos, proxy, comunicaciones, FTP, web,
administración, impresión, aplicaciones, etc.



 Cliente. Dispositivo electrónico (computador) que accede a la
información de los servidores o utiliza sus servicios. Ejemplo: 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 una impresora
conectada a la red.



Dependiendo de si ex