QUE ES UN PROTOCOLO DE RED

Protocolo es el término que se emplea para denominar al conjunto de normas, reglas y pautas que sirven para guiar una conducta o acción. Red, por su parte, es una clase de estructura o sistema que cuenta con un patrón determinado.

ELEMENTOS DE ELECTRÓNICA MAS UTILIZADOS EN UNA RED DE COMPUTADORAS

Cable

A pesar de la popularidad entre los consumidores de las redes inalámbricas, la mayoría de las redes del mundo están conectadas por cable. Los estándares más comunes para los cables de red son los Ethernet y fueron creados originalmente por Xerox, pero no son manejados por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. La IEEE define una variedad de estándares con distintos tipos de medios, incluyendo la fibra óptica y de par trenzado sin protección (UTP). Este último, es el tipo de cable más común para usar en las redes.

Adaptador de red

El adaptador de red a menudo es denominado la tarjeta de interfaz de la red. Esto es porque originalmente fue diseñada en un tablero separado que se conectaba en la placa madre de una PC. En la actualidad este adaptador está integrado a la placa madre. Las computadoras portátiles tienen una interfaz de red inalámbrica. El enchufe para la red de la computadora se conecta directamente al adaptador de red dentro de la carcasa. Las computadoras no se pueden conectar a una red sin un adaptador de red. Cada uno tiene un número de serie que tiene una dirección MAC. Ésta es la ubicación física de la computadora en la red.

Conector

Un conector es una caja electrónica con una serie de enchufes. Cada dispositivo de la red se conecta por un cable conectado a uno de los enchufes. El conector es la pieza más simple del equipo que forma parte de una red. Copia cualquier mensaje recibido a todos los enchufes, como una repetidora o distribuidora. El conector no utiliza ningún sistema de direcciones, simplemente duplica una entrada en una salida. Las computadoras de la red tienen que contar con un programa de red lo suficientemente sofisticado como para detectar la dirección e ignorar cualquier tráfico dirigido a otra computadora.

Conmutador

Un conmutador es más sofisticado que un conector. Mientras el precio de los conmutadores cae, también lo hace la popularidad de los conectores. Los conmutadores ahora son más populares en las redes que los conectores. Ambos son muy parecidos, pero el conmutador reconoce la dirección MAC de cada dispositivo conectado a él. Sólo envía mensajes recibidos al enchufe asociado con la dirección MAC del encabezado del mensaje.

Puente

Un puente es una llave simple que normalmente tiene dos enchufes. A menudo se la llama puente multi puerto y se genera una confusión entre la identidad de dos dispositivos. El conector conecta dos segmentos de una red. Las computadoras tienen que esperar el silencio en un cable antes de poder aplicar una señal. Si hay muchas computadoras conectadas al mismo cable, cada una debe esperar un tiempo largo para acceder. Segmentar la red, reduce el número de computadoras conectadas a cada cable. El puente registra la dirección MAC de las computadoras en cada segmento y pasa a través de paquetes de datos de un segmento a otro.

Enrutador

Los enrutadores llevan datos a través de las redes. Es decir, de una red a la otra y a la otra. Los puentes y las llaves trabajan con las direcciones MAC. Los enrutadores trabajan con direcciones IP. Con una dirección IP, el enrutador puede enviar datos a cualquier parte del mundo siempre y cuando esté conectada a Internet.

TOPOLOGIA DE UNA RED

La topología de red se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos. En otras palabras, la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos.¹

MÉTODOS DE CONEXIÓN UTILIZADOS EN UNA RED DE COMPUTADORAS

TIPOS DE MEDIOS

- Par trenzado blindado (STP) y sin blindaje (UTP)
- Cable coaxial.
- Cable de fibra óptica.

- Comunicación Inalámbrica.

PAR TRENZADO

Usado en muchas de las topologías de red actuales. Es similar al cable telefónico con la diferencia que tiene 8 alambres formados en 4 trenzas y utiliza un conector RJ-45 para conectarlos a la tarjeta de red, swtches o Hubs.

Existen varios tipos: el UTP (Par Trenzado Desprotegido), el ScTP (Aislante que protege a todas las trenzas) y el STP (Aislante que protege a cada una de las Trenzas) utilizado en ambientes ruidosos.

CABLE COAXIAL:

Usado frecuentemente para señales de televisión, hoy en día ya no se utiliza para formar una red de computadoras.
En el centro contiene un alambre grueso de cobre cubierto por un aislante rodeado por una malla metálica usado para reducir las interferencias externas que pueden ser: Electromecánicas (EMI) o Frecuencia de radio (RFI) y por último está cubierto por otro aislante de plástico negro. Existen dos tipos de cables coaxiales: el 10Base2 (Thinnet) y el 10Base5 (thicknet), este último significa que tiene una velocidad de 10Mbps con una señal de banda base y puede tener una longitud de 500 metros por segmento. El 10Base2 utiliza conectores BNC (Bayonet Neil Concelman), el cuál se conecta en la tarjeta de red de la computadora.

CABLE DE FIBRA ÓPTICA:

Diseñada para transimitir datos a gran velocidad y sobre grandes distancias, es uno o varios filamentos de vidrio que transmite rayos de luz y no frecuencias eléctricas como los cables mencionados anteriormente, estos están cubiertos por un revestimiento de vidrio llamado Cladding, para mantener los filamentos rectos una capa de hebras de polímero llamada Kevlar son agregadas y finalmente están todas cubiertas por un protector exterior.
Alcanza velocidades de 100Mbps hasta 10Gbps y puede tener 100 Kilómetros de largo. Puede doblarse en un ángulo casi de 90 grados con pérdidas mínimas de la señal, es inmune a interferencias electromagnéticas. es utilizado para la base o el backbone de las redes informáticas y no para conectar a cada una de las computadoras clientes. Dentro de las desventajas podemos mencionar que su costo es elevado comparado con los demás tipos de cables, es difícil de instalar y si se llega a quebrar después de la instalación hay que cambiar todo el segmento.

CONEXIÓN INALÁMBRICA

Las señales inalámbricas son ondas electromagnéticas, que pueden recorrer el vacío del espacio exterior y medios como el aire. Por lo tanto, no es necesario un medio físico para las señales inalámbricas, lo que hace que sean un medio muy versátil para el desarrollo de redes.

CONEXIONES ETHERNET

Para que exista la comunicación, la señal transmitida por la fuente debe ser entendida por el destino. Esto es cierto tanto desde una perspectiva física como en el software. La señal transmitida necesita ser correctamente recibida por la conexión del circuito que está diseñada para recibir las señales. El pin de transmisión de la fuente debe conectarse en fin al pin receptor del destino.

 A continuación se presentan los tipos de conexiones de cable utilizadas entre dispositivos de redes:

- CONEXIÓN DIRECTA: Permite la conexión de distintos dispositivos; por ejemplo la conexión entre un switch y un computador.
El cable recto es sencillo de construir, solo hay que tener la misma norma en ambos extremos del cable. Esto quiere decir, que si utilizaste la norma T568A en un extremo del cable, en el otro extremo también debes aplicar la misma norma T568A.Este tipo de cables es utilizado para conectar computadores a equipos activos de red, como Hubs, Switchers, Routers.

- CONEXIÓN CRUZADA: Permite la conexión entre dispositivos similares; por ejemplo la conexión entre dos computadoras.

El cable cruzado es utilizado para conectar dos PC directamente o equipos activos entre sí, como hub con hub, con switch, router, etc. Un cable cruzado es aquel donde en los extremos la configuración es diferente. El cable cruzado, como su nombre lo dice, cruza las terminales de transmision de un lado para que llegue a recepción del otro, y la recepción del origen a transmision del final. Para crear el cable de red cruzado, lo único que deberá hacer es ponchar un extremo del cable con la norma T568A y el otro extremo con la norma T568B.

- CONEXIÓN A UN PUERTO DE CONSOLA: Permite la conexión del computador a un puerto de consola del router o switch.

UNA RED TIENE DOS TIPOS DE CONEXIONES:

CONEXIONES FÍSICAS:

Permiten a las computadoras transmitir y recibir señales directamente. Las conexiones físicas están definidas por el medio empleado (pueden ser cables hasta satélites) para transmitir la señal, por la disposición geométrica de las computadoras (topología) y por el método usado para compartir información, desde textos, imágenes y hasta videos y sonidos.

CONEXIONES LÓGICAS O VIRTUALES:

Permiten intercambiar información a las aplicaciones informáticas, por ejemplo a un procesador de texto o cualquier tipo de software. Las conexiones lógicas son creadas por los protocolos de red y permiten compartir datos a través de la red entre aplicaciones correspondientes a computadoras de distinto tipo, algunas conexiones lógicas emplean software de tipo cliente-servidor y están destinadas principalmente a compartir archivos e impresoras.

 

CARACTERÍSTICAS DE UNA RED DE COMPUTADORAS

Comparación de archivos: Fue la razón principal para tener una red. Para que se cumpla se requiere de un directorio compartido que pueda ser acceso por muchos usuarios de la red, junto a toda la lógica asociada para que más de una persona no realice cambios conflictivos a un archivo al mismo tiempo.

Comparación de impresoras: Con esto reducimos el número de impresoras en la organización. Se hace necesario el uso de colas de impresión para que las impresiones se lleven a cabo y de forma automática enviar los trabajos en espera en dicha cola.

Servicios de aplicación: Así como se pueden compartir archivos o carpetas en una red, se pueden compartir aplicaciones, las más comunes son aplicativos de contabilidad. Si se requiere por ejemplo de instalar algún programa en diversas computadoras de la red, en lugar de ir colocando el CD-ROM en cada una, se puede tener una carpeta con el contenido del mismo y ejecutar el instalador desde cada equipo.

Correo electrónico: Es un recurso bastante valioso y que incluso muchas organizaciones no lo aprovechan al máximo. No solamente es útil para las comunicaciones internas sino también para las externas.

Acceso remoto: Se usa principalmente para acceder desde el exterior a los recursos de la red interna. Los usuarios la utilizan para ver sus archivos, correo electrónico ya sea que se encuentren de viaje, desde su hogar, etc.

Por supuesto no son las únicas, pero las que más se usan hoy en día. Si se encuentra dentro de una organización y su red no está operando como debiera, busque replantearse si es lo que necesita, necesita que sea reparada, modificada o ampliada. Las redes bien implementadas pueden ser de gran ayuda y utilidad para la organización y con gusto se le puede asesorar para su mejora.

COMPONENTES BÁSICOS DE UNA RED DE COMPUTADORAS

Los principales elementos y más fundamentales que permiten la administración y manejo de una red de comunicación son los siguientes:

Servidor.

Es una computadora utilizada para gestionar el sistema de archivos de la red, da servicio a las impresoras, controla las comunicaciones y realiza otras funciones. Puede ser dedicado o no dedicado.

Estaciones de Trabajo.

Se pueden conectar a través de la placa de conexión de red y el cableado correspondiente. Los terminales ´tontos´ utilizados con las grandes computadoras y minicomputadoras son también utilizadas en las redes, y no poseen capacidad propia de procesamiento.

Tarjetas de Conexión de Red (Interface Cards).

Permiten conectar el cableado entre servidores y estaciones de trabajo. En la actualidad existen numerosos tipos de placas que soportan distintos tipos de cables y topologías de red.

Cableado

Una vez que tenemos las estaciones de trabajo, el servidor y las placas de red, requerimos interconectar todo el conjunto. El tipo de cable utilizado depende de muchos factores, que se mencionarán a continuación.

La velocidad y longitud del tendido son otros factores a tener en cuenta el tipo de cable a utilizar.

• Par Trenzado.- Consiste en dos hilos de cobre trenzado, aislados de forma independiente y trenzados entre sí. El par está cubierto por una capa aislante externa. Entre sus principales ventajas tenemos:
  
  + Es una tecnología bien estudiada
  + No requiere una habilidad especial para instalación
  + La instalación es rápida y fácil
  + La emisión de señales al exterior es mínima.
  + Ofrece alguna inmunidad frente a interferencias, modulación cruzada y corrosión.

• Cable Coaxial.- Se compone de un hilo conductor de cobre envuelto por una malla trenzada plana que hace las funciones de tierra. entre el hilo conductor y la malla hay una capa gruesa de material aislante, y todo el conjunto está protegido por una cobertura externa.

El cable está disponible en dos espesores: grueso y fino.

El cable grueso soporta largas distancias, pero es más caro. El cable fino puede ser más práctico para conectar puntos cercanos.

El cable coaxial ofrece las siguientes ventajas:

+ Soporta comunicaciones en banda ancha y en banda base.
+ Es útil para varias señales, incluyendo voz, video y datos.
+ Es una tecnología bien estudiada.

• Conexión fibra óptica.- Esta conexión es cara, permite transmitir la información a gran velocidad e impide la intervención de las líneas. Como la señal es transmitida a través de luz, existen muy pocas posibilidades de interferencias eléctrica o emisión de señal. El cable consta de dos núcleos ópticos, uno interno y otro externo, que refractan la luz de forma distinta. La fibra está encapsulada en un cable protector .
  
  Ofrece las siguientes ventajas:
  
  + Alta velocidad de transmisión
  + No emite señales eléctricas o magnéticas, lo cual redunda en la seguridad
  + Inmunidad frente a interferencias y modulación cruzada.
  + Mayor economía que el cable coaxial en algunas instalaciones.
  + Soporta mayores distancias

Red de área de almacenamiento (SAN): Una red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Área Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte. Principalmente, está basada en tecnología fibre channel y más recientemente en iSCSI. Su función es la de conectar de manera rápida, segura y fiable los distintos elementos que la conforman. Una red SAN se distingue de otros modos de almacenamiento en red por el modo de acceso a bajo nivel. El tipo de tráfico en una SAN es muy similar al de los discos duros como ATA,SATA y SCSI. En otros métodos de almacenamiento, (como SMB o NFS), el servidor solicita un determinado fichero, p.ej."/Home/usuario/rocks". En una SAN el servidor solicita "el bloque 6000 del disco 4". La mayoría de las SAN actuales usan el protocolo SCSI para acceder a los datos de la SAN, aunque no usen interfaces físicas SCSI. Este tipo de redes de datos se han utilizado y se utilizan tradicionalmente en grandes mainframes como en IBM, SUN o HP. Aunque recientemente con la incorporación de Microsoft se ha empezado a utilizar en máquinas con sistemas operativos Microsoft. 

Red de área amplia: (WAN) Una Red de Área Amplia (Wide Área Network o WAN, del inglés), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería RedIRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible). Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes. Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan continuamente.

Red de área personal (PAN): Wireless Personal Área Networks, Red Inalámbrica de Área Personal o Red de área personal o Personal área network 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 de área local: (LAN) Un red de área local, red local o LAN (del inglés Local Área Network) es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros o con repetidores podríamos llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen. El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.

Red de área de campus: (CAN) Una red de área de campus (CAN) es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un ambiente universitario. Por lo tanto, una red de área de campus es más grande que una red de área local pero más pequeña que una red de área amplia. En un CAN, los edificios de una universidad están conectados usando el mismo tipo de equipo y tecnologías de redes que se usarían en un LAN. Además, todos los componentes, incluyendo conmutadores, enrutadores, cableado, y otros, le pertenecen a la misma organización.

Red de área metropolitana: (MAN) Una red de área metropolitana (Metropolitan area Network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado. La tecnología de pares de cobre se posiciona como una excelente alternativa para la creación de redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50ms), gran estabilidad y la carencia de interferencias radioeléctricas, las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10Mbps, 20Mbps, 45Mbps, 75Mbps, sobre pares de cobre y 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps mediante Fibra Óptica.