Tema 1.2 Conceptos Básicos de Redes PDF

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Redes de Computadoras 1.2 Conceptos básicos de redes Definición de Red: Una red elemental consiste en dos o más computadoras conectadas entre sí para compartir recursos. La interconexión puede realizar mediante cables (de cobre o fibra óptica), líneas de teléfono, ondas electromagnéticas o rayos infrarrojos. Otra definición mas amplía es: Una red de computadoras, es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (Almacenamiento, impresoras, etc.), servicios (cálculo, acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc. La red de área local, representada en la figura de abajo, es un ejemplo de la configuración utilizada en muchas oficinas y empresas. Las diferentes computadoras se denominan estaciones de trabajo y se comunican entre sí a través de un cable o línea telefónica conectada a los servidores. Éstos son computadoras como las estaciones de trabajo, pero poseen funciones administrativas y están dedicados en exclusiva a supervisar y controlar el acceso de las estaciones de trabajo a la red y a los recursos compartidos (como las impresoras). En el dibujo se puede una conexión principal entre servidores de red y otra que muestra las conexiones locales. Un módem (modulador/demodulador) permite a las computadoras transferir información a través de las líneas telefónicas normales. El módem convierte las señales digitales a analógicas y viceversa, y permite la comunicación entre computadoras muy distantes entre sí.

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2 Redes de Computadoras Una red tiene tres niveles de componentes: a) software de aplicaciones, b) software de red y c) hardware de red. a) Software de Aplicaciones. Está formado por programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco). Un tipo de software de aplicaciones se denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente envían peticiones de información o de uso de recursos a otras computadoras llamadas servidores, que controlan datos y aplicaciones. Otro tipo de software de aplicación se conoce como 'de igual a igual' (peer to peer). En una red de este tipo, los dispositivos se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin utilizar un servidor como intermediario. b) Software de Red. Consiste en programas informáticos que establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sí. Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes. Los protocolos indican cómo efectuar conexiones lógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de paquetes a través de la red física y minimizar las posibilidades de colisión entre paquetes enviados simultáneamente. c) Hardware de Red. Está formado por los componentes materiales que unen las computadoras. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los dispositivos (típicamente cables o fibras ópticas) y el adaptador o interfaz de red, que permite acceder al medio material que conecta a los dispositivos, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otras computadoras. La información se transfiere en forma de dígitos binarios, o bits (unos y ceros), que pueden ser procesados por los circuitos electrónicos de los dispositivos. Conexiones de Red Una red tiene dos tipos de conexiones: conexiones físicas —que permiten a los dispositivos transmitir y recibir señales directamente— y conexiones lógicas, o virtuales, que permiten intercambiar información a las aplicaciones informáticas, por ejemplo a un procesador de textos. Las conexiones físicas están definidas por el medio empleado para transmitir la señal, por la disposición geométrica de los dispositivos (topología) y por el método usado para compartir información. Las conexiones lógicas son creadas por los protocolos de red y permiten compartir datos a través de la red entre aplicaciones correspondientes a dispositivos de distinto tipo, como un Apple Macintosh y un PC de IBM. Algunas conexiones lógicas emplean software de tipo cliente-servidor y están destinadas principalmente a compartir archivos e impresoras. El conjunto de Protocolos de Control de Transmisión y Protocolo de Internet (TCP/IP, siglas en inglés), desarrollado originalmente por el Departamento de Defensa estadounidense, es el conjunto de conexiones lógicas empleado por Internet, la red de redes planetaria. El TCP/IP, basado en software de aplicación de igual a igual, crea una conexión entre dos computadoras cualesquiera.

Unidad 1 Aspectos básicos de redes 3 Interfaz de red Las tarjetas de interfaz de red (NICs - Network Interface Cards) son adaptadores instalados en un dispositivo, conectándolo de esta forma en red. Es el pilar en el que sustenta toda red local, y el único elemento imprescindible para enlazar dos dispositivos a buena velocidad (excepción hecha del cable y el software). Existen tarjetas para distintos tipos de redes. Las principales características de una tarjeta de red son :    

Operan a nivel físico del modelo OSI : Las normas que rigen las tarjetas determinan sus características , y su circuitería gestiona muchas de las funciones de la comunicación en red como : Especificaciones mecánicas : Tipos de conectores para el cable, por ejemplo. Especificaciones eléctricas : definen los métodos de transmisión de la información y las señales de control para dicha transferencia. Método de acceso al medio : es el tipo de algoritmo que se utiliza para acceder al cable que sostiene la red. Estos métodos están definidos por las normas 802.x del IEEE.

La circuitería de la tarjeta de red determina, antes del comienzo de la transmisión de los datos, elementos como velocidad de transmisión, tamaño del paquete, time-out, tamaño de los buffers. Una vez que estos elementos se han establecido, empieza la verdadera transmisión, realizándose una conversión de datos a transmitir a dos niveles :  En primer lugar se pasa de paralelo a serie para transmitirlos como flujo de bits.  Seguidamente se codifican y a veces se comprimen para un mejor rendimiento en la transmisión. La dirección física es un concepto asociado a la tarjeta de red : Cada nodo de una red tiene una dirección asignada que depende de los protocolos de comunicaciones que esté utilizando. La dirección física habitualmente viene definida de fábrica, por lo que no se puede modificar. Sobre esta dirección física se definen otras direcciones, como puede ser la dirección IP para redes que estén funcionando con TCP/IP....