Se denomina red de transmisión de datos al conjunto formado por los equipos y los medios físicos y lógicos que permiten la comunicación de información entre diferentes usuarios a cualquier distancia que se encuentren. Estas redes pueden ser de ámbito local (LAN) o de ámbito global (WAN). Una red local (LAN, Local Area Network) es un sistema de interconexión entre ordenadores, situados a una distancia relativamente próxima, que permite compartir recursos e información. Para crearla es necesario contar con ordenadores, tarjetas de red, cables de conexión, dispositivos periféricos y el software correspondiente.
Algunas de las ventajas que proporciona disponer de una red local son:
Las redes tradicionales siguen el modelo cliente/servidor y en ellas se distinguen dos tipos de ordenadores:
-Servidor: Es una computadora que, formando parte de una red, provee servicios a otras computadoras denominadas clientes. También se suele denominar con la palabra servidor a Una aplicación informática o programa que realiza algunas tareas en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes. Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final.
-Estaciones de Trabajo: Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la última y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras personales, se encargan de sus propias tareas de procesamiento, así que cuanto mayor y más rápido sea el equipo, mejor.
-Tarjeta de conexión a la red: Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red especifico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta, la compatibilidad a nivel físico y lógico se convierte en una cuestión relevante cuando se considera el uso de cualquier tarjeta de red. Hay que asegurarse que la tarjeta pueda funcionar en la estación deseada, y de que existen programas controladores que permitan al sistema operativo enlazarlo con sus protocolos y características a nivel físico.
-Repetidores: Es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable. El término repetidor se creó con la telegrafía y se refería a un dispositivo electromecánico utilizado para regenerar las señales telegráficas. El uso del término ha continuado en telefonía y transmisión de datos.
-Bridges: Es un dispositivo de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Este interconecta dos segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en la dirección física de destino de cada paquete.
-Hubs: es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos.
-Cableado: Los tipos de cableado de red más populares son: par trenzado, cable coaxial y fibra óptica, además se pueden realizar conexiones a través de radio o microondas, dependiendo el tipo de red y los requerimientos de la misma, velocidad y longitud se debe considerar el tipo de cable a utilizar
-Software: En el software de red se incluyen programas relacionados con la interconexión de equipos informáticos, es decir, programas necesarios para que las redes de computadoras funcionen. Entre otras cosas, los programas de red hacen posible la comunicación entre las computadoras, permiten compartir recursos (software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos recursos.
-Sistema operativo de red: Después de cumplir todos los requerimientos de hardware para instalar una RED, se necesita instalar un sistema operativo de red (Network OperatingSystem, NOS), que administre y coordine todas las operaciones de dicha red.Los sistemas operativos de red tienen una gran variedad de formas y tamaños,debido a que cada organización que los emplea tiene diferentes necesidades. Algunos sistemas operativos se comportan excelentemente en redespequeñas, así como otros se especializan en conectar muchas redes pequeñasen áreas bastante amplias.
Entre otros...
Las redes también se pueden clasificar en base a su ámbito de influencia. Según este criterio se pueden clasificar en tres grandes grupos:
1. LAN (Local Area Network): Redes de área local. La longitud entre los nodos más distantes no debe exceder los 5 Km.
2. MAN (Metropolitan Area Network): Redes de área metropolitana.
3. WAN (Wide Area Network): redes de área extensa o amplia.
4. REDES PAN: (Personal area network).
5. CAN: Campus Area Network.
CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus: Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilometros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.
REDES PAN: (Personal area network) : Una red de área personal (PAN) es una red de computadora utilizada para la comunicación entre los dispositivos de información de la computadora y diferentes tecnologías cerca de una persona. PAN representa el concepto de redes centradas en las personas, y que les permiten a dichas personas comunicarse con sus dispositivos personales (ejemplo, PDAs, tableros electrónicos de navegación, agendas electrónicas, computadoras portátiles) para así hacer posible establecer una conexión inalámbrica con el mundo externo. Algunos ejemplos de dispositivos que se utilizan en un PAN son las computadoras personales, impresoras, máquinas de fax, teléfonos, PDA, escáneres y consolas de videojuegos. Algunos de estos dispositivos pueden estar adheridos o usados como vestimenta para la persona (ejemplo, sensores); otros podrían ser fijos o establecidos temporalmente con el espacio personal (ejemplo, sensores, impresoras, y PDAs).
La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.
Las topologías más corrientes para organizar las computadoras de una red son las de punto a punto, de bus, en estrella y en anillo. La topología de punta a punta es la más sencilla, y está formada por dos ordenadores conectados entre sí. La topología de bus consta de una única conexión a la que están unidos varios ordenadores. Todas las computadoras unidas a esta conexión única reciben todas las señales transmitidas por cualquier computadora conectada. La topología en estrella conecta varios ordenadores con un elemento dispositivo central llamado hub. El hub puede ser pasivo y transmitir cualquier entrada recibida a todos los ordenadores —de forma semejante a la topología de bus— o ser activo, en cuyo caso envía selectivamente las entradas a ordenadores de destino determinados. La topología en anillo utiliza conexiones múltiples para formar un círculo de computadoras. Cada conexión transporta información en un único sentido. La información avanza por el anillo de forma secuencial desde su origen hasta su destino.
Las redes de área local (LAN, siglas en inglés), que conectan ordenadores separados por distancias reducidas, por ejemplo en una oficina o un campus universitario, suelen usar topologías de bus, en estrella o en anillo. Las redes de área amplia (WAN, siglas en inglés), que conectan equipos distantes situados en puntos alejados de un mismo país o en países diferentes, emplean a menudo líneas telefónicas especiales arrendadas como conexiones de punto a punto.
Cuando hablamos de topología de una red, hablamos de su configuración. Esta configuración recoge tres campos: físico, eléctrico y lógico. El nivel físico y eléctrico se puede entender como la configuración del cableado entre máquinas o dispositivos de control o conmutación. Cuando hablamos de la configuración lógica tenemos que pensar en cómo se trata la información dentro de nuestra red, como se dirige de un sitio a otro o como la recoge cada estación.
Entre los principales tipos de Topologías físicas tenemos:
Topología de BUS / Linear Bus
Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. Todos los Nodos de la Red están unidos a este cable. Este cable recibe el nombre de “Backbone Cable”.
En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus(en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás nodos. Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cual es la que le corresponde, la destinada a él.
Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un nodo no provoca la caída del sistema de la red. Por otra parte, una ruptura del bus es difícil de localizar(dependiendo de la longitud del cable y el número de terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el sistema.
Como ejemplo más conocido de esta topología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un nodo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones reiniciarán cada una su transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio distinto para cada estación. Esta es una breve descripción del protocolo de acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad de variantes de dicho método con sus respectivas peculiaridades. El bus es la parte básica para la construcción de redes Ethernet y generalmente consiste de algunos segmentos de bus unidos ya sea por razones geográficas, administrativas u otras.
Ejemplos:
Topología de Anillo
Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectados a él mediante enlaces punto a punto. La información describe una trayectoria circular en una única dirección y el nodo principal es quien gestiona conflictos entre nodos al evitar la colisión de tramas de información. En este tipo de topología, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores especiales, la desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando. La topología de anillo está diseñada como una arquitectura circular, con cada nodo conectado directamente a otros dos nodos. Toda la información de la red pasa a través de cada nodo hasta que es tomado por el nodo apropiado. Este esquema de cableado muestra alguna economía respecto al de estrella. El anillo es fácilmente expandido para conectar más nodos, aunque en este proceso interrumpe la operación de la red mientras se instala el nuevo nodo. Así también, el movimiento físico de un nodo requiere de dos pasos separados: desconectar para remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo lugar.
Ejemplo:
Propuesta de red tipo bus:
El Rac esta en la parte superior derecha y debajo de este se encuentra debajo de este en el diagrama. en la parte de abajo a la izquierda esta la puerta y en la pared de la derecha las ventanas. Las lineas negras son los cableados y las azules los terminadores. Las doble flechas amarillas indican por donde caminan las personas. El cable va siempre en canaletas pegadas a la pared cuando recorren el bordeado del salón. Cuando se adentran a la mitad del salón, el cablees es sostenido por una mesa que permita una conexión con el nodo y queden todos los cables organizados.
Las lineas naranjadas son las paredes, las negras son los cables (canal) y las azules los terminadores. Las doble flechas amarillas indican por donde caminan las personas. La puerta esta en la parte inferior izquierda. El Rac esta en la parre superior izquierda y debajo de este esta el aire acondicionado. En la pared derecha se encuentran las ventanas. Los cables siempre van protegidos por canaletas cuando pasan por encima de las paredes. Cuando los cables van a pasar por el centro del salón, Van organizados en las mesas en las que están ubicados los computadores. Hay 23 computadores ya que es una cantidad que al distribuirlos como están en el diagrama se permite un buen flujo de las personas.
Ventajas de la topología de BUS:
Desventajas de la topología de BUS:
Propuesta de red tipo anillo:
Las lineas naranjadas son las paredes, las negras son los cables (canal) y las azules los terminadores. Las doble flechas amarillas indican por donde caminan las personas. La puerta esta en la parte inferior izquierda. El Rac esta en la parre superior izquierda y debajo de este esta el aire acondicionado. En la pared derecha se encuentran las ventanas. Los cables siempre van protegidos por canaletas cuando pasan por encima de las paredes. Cuando los cables van a pasar por el centro del salón, Van organizados en las mesas en las que están ubicados los computadores. Cuando la canaleta interrumpe el paso de las personas, estas también van protegidas por canaletas con una forma especial para que no se tropiecen con ellas y así evitar daños a los cables. Hay 23 computadores ya que es una cantidad que al distribuirlos como están en el diagrama se permite un buen flujo de las personas.
Ventajas de la topología de anillo:
Desventajas de la topología de anillo:
Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. Se utiliza sobre todo para redes locales. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información. Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco. La topología estrella es una de las topologías más populares de un LAN (Local Area 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 diagnostico, puede detectar errores y corregirlos.
La conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas a diferencia de que no tienen nodo central. Tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central. El controlador central del árbol es un concentrador activo. Todos los nodos que forman la red están directa o indirectamente conectados a un nodo central.
Una topología de red de malla es un diseño descentralizado en el cual cada nodo de la red se conecta al menos a otros dos nodos.Si un nodo ya no puede funcionar, todo el resto todavía puede comunicarse entre sí, directamente o a través de uno o más nodos intermedios. Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red).
Propuesta tipo estrella:
Las lineas naranjadas son las paredes y las negras son los cables. Las doble flechas amarillas indican por donde caminan las personas. La puerta esta en la parte superior izquierda, al lado de esta están las ventanas en la parte superior de la sala, y después se encuentra el aire acondicionado también el parte superior. . El Rac esta en la parte inferior derecha. Los cables siempre van protegidos por canaletas cuando pasan al rededor de las paredes y cuando van al centro de la sala para contarse con los computadores, van organizados en las mesas en las cuales también se ubican los computadores. Hay 15 computadores ya que es una cantidad que al distribuirlos como están en el diagrama al rededor de las paredes da el espacio. Esta organización de los nodos permiten un buen espacio en caso de tener que hacer una evacuación, ya que todas todos tendrían relativamente fácil acceso a la puerta.
Ventajas:
Desventajas:
Propuesta tipo árbol:
Las lineas naranjadas son las paredes y las negras son los cables. Las doble flechas amarillas indican por donde caminan las personas. La puerta esta en la parte superior izquierda, debajo de esta el servidor en la pared izquierda. Las ventanas en la parte inferior de la sala, y el aire acondicionado esta en la parte superior derecha. Los cables siempre van protegidos por canaletas cuando pasan al rededor de las paredes y cuando van al centro de la sala al salir de los swiches para contarse con los computadores, van organizados en las mesas en las cuales también se ubican los computadores. Hay 19 computadores ya que es una cantidad que al distribuirlos como están en el diagrama al rededor de las paredes da el espacio teniendo en cuenta la utilización de la topoligía árbol que facilita la ubicación de los nodos sin necesidad de tantos cables que salgan del servidor. Esta organización de los nodos permiten un buen espacio en caso de tener que hacer una evacuación, ya que todas todos tendrían relativamente fácil acceso a la puerta.
Ventajas:
Desventajas:
Propuesta tipo malla:
Las lineas naranjadas son las paredes y las negras son los cables. Las doble flechas amarillas indican por donde caminan las personas. La puerta esta en la parte superior izquierda. Las ventanas están en la parte inferior de la sala, y después se encuentra el aire acondicionado también el parte inferior a la derecha . El Rac esta en la parte inferior derecha en la punta de la red. Los cables que conectan los computadores de la parte superior y parte inferior con los computadores del centro, es decir los cables por encima de los cuales transitan los estudiantes, están ubicados en canaletas que pasan por el piso. Estas canaletas tienen una forma especial para que no sean dañados por el tránsito de las personas. Los cables que conectan los computadores que están en el centro y los horizontales que conectan los de afuera entre si, están organizados en las mesas en las que están ubicados con computadores. Hay 21 computadores ya que es una cantidad que al distribuirlos como están en el diagrama al rededor de las paredes da el espacio. Esta organización de los nodos permiten un buen espacio en caso de tener que hacer una evacuación, ya que todas todos tendrían relativamente fácil acceso a la puerta. A pesar de que los computadores que están en el centro en la parte superior, es decir en la secunda fila horizontal de arriba para abajo, tienen el teclado y ratón mirando hacia abajo, deberían estar mirando hacia arriba teniendo sentido con el transito de las personas por encima de los computadores.
Ventajas:
Desventajas:
Seria mas conveniente trabajar con la red de topología malla ya que, como mencionado anteriormente, es la que representantes riesgo de daños al un nodo tener mas de una conexión otros nodos a la red. En caso de que una computadora o un cabale se llegue a dañar, este seguirá funcionando en la red ya que la información le seguirá circulando por medio de sus otras conexiones con otras computadoras. A pesar de ser muy costoso implementar esta topología en la sala de computadores, seria la mejor ya que con otras topologías el daño a una computadora o cable podría significar que uno o mas estudiantes se quede sin una computadora para las clases hasta que el daño sea arreglado. Es mejor invertir en una buena red para evitar futuros daños y facilitar el mantenimiento de la sala.