Presentación Interactiva:

 https://view.genial.ly/63fd1e176bde39001946d4e2/learning-experience-didactic-unit-uso-de-las-redes

Redes de computadoras, redes de comunicaciones de datos o redes informáticas a un conjunto de sistemas informáticos interconectados mediante diversos dispositivos alámbricos o inalámbricos.

A través de esos sistemas pueden compartir información en paquetes de datos, que se transmiten mediante impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio físico.

Topología de red

Redes de computadoras estrella

En la red en estrella, cada cliente tiene una conexión exclusiva con el servidor.

Se llama así al modelo de interconexión que dispone de las relaciones entre clientes y servidores dentro de una red. Puede ser de tres tipos:

Lineal o en bus. Un servidor está a la cabeza de la red y los clientes repartidos a lo largo de una línea recta a partir de él. Esta línea es el único canal de comunicación, llamado bus o backbone (“columna vertebral”).

En estrella. El servidor está en el centro y cada cliente tiene una conexión exclusiva con él, por lo que la comunicación entre servidores debe pasar primero por el centro.

En anillo o circular. Todas las computadoras están conectadas en círculo, en contacto con las cercanas y en igualdad de condiciones.

¿Qué es la arquitectura de red?

La «arquitectura de red» es la forma en que los servicios y dispositivos de red se estructuran en conjunto para satisfacer las necesidades de conectividad de los dispositivos y las aplicaciones cliente.

Comúnmente, las redes informáticas se clasifican según su alcance, del siguiente modo:

•      LAN. Local Area Network (“Red de Área Local”) se llama a las redes de menor tamaño, como las de un locutorio o cyber café, o una casa.
•      MAN. Metropolitan Area Network (“Red de Área Metropolitana”) designa a redes de tamaño intermedio, como las de los campus universitarios o las grandes bibliotecas y empresas.
•     WAN. Wide Area Network (“Red de Área Amplia”) es como se llama a las redes de mayor envergadura y alcance, como la red global de Internet.

También pueden clasificarse las redes según la tecnología que permite la conexión, de la siguiente manera:

•         Redes de medios guiados. Entrelazan computadores mediante algún sistema físico de cables: por trenzado, cable coaxial o fibra óptica.
•         Redes de medios no guiados. Conectan sus computadores mediante medios dispersos y de alcance de área, como ondas de radio, infrarrojo o microondas.

Elementos de una red de computadoras

Las redes informáticas contienen los siguientes elementos:

•       Servidores. Los servidores son computadoras que procesan el flujo de los datos de la red, atendiendo a todos los demás y centralizando el control de la red. Operan como fiscales, al servicio de las demás (de allí su nombre). Anteriormente se llamaban “maestros”.
•       Clientes o estaciones de trabajo. Las computadoras interconectadas y no servidores, que forman parte de la red y permiten el acceso a la misma. Anteriormente se denominaban “esclavas”.
•       Medio de transmisión. El cableado o a las ondas electromagnéticas que la red emplea para la transmisión de la información, dependiendo del tipo de red.
•       Hardware. Piezas electrónicas que permiten establecer la red, como las tarjetas de red de cada computadora, los módems y enrutadores que sostienen la transmisión, o las antenas repetidoras que extienden la conexión inalámbrica.
•       Software. Los programas requeridos para administrar y poner en funcionamiento el hardware, incluido el Sistema Operativo de Redes (NOS, del inglés Network Operating System) o los protocolos comunicativos (como los TCP e IP).

Correo Electrónico. Permite enviar y recibir información personalizada, intercambiando mensajes entre usuarios de ordenadores conectados a Internet. Presenta ciertas ventajas sobre otros sistemas de comunicación tradicional: rapidez, comodidad, economía, posibilidad de archivos adjuntos. Para poder utilizar este recurso de Internet los usuarios deben disponer de una dirección de correo electrónico y de un programa cliente de correo. La dirección de correo electrónico, suministrada al usuario por el proveedor de Internet, constan de cuatro elementos:

nombre del usuario@nombre del servidor de correo.pais

•  Listas de distribución. Permite la formación de comunidades virtuales compuestas por grupos de personas que tienen intereses comunes, y que se comunican enviando su información a la dirección electrónica de la lista. El intercambio de la información se realiza a través del correo electrónico, de tal modo que los correos que llegan a la lista, son reenviados a los integrantes de la misma. La lista de distribución puede ser pública o privada y puede estar moderada o no tener ningún control.
• Los grupos de noticias o foros de debate (Newsgroups) pueden compararse a un tablónde anuncios en el que cualquier usuario puede enviar su comentario, respuesta o participación en un debate. Se asemeja, por tanto, a una discusión activa en línea en la que los participantes se incorporan en momentos diferentes y todos pueden seguir a través de los contenidos comunes que se van incorporando a tal discusión. Generalmente, no son moderados, por lo que la información que se transmite suele tener un carácter coloquial e informal. Dada la gran cantidad de mensajes que se reciben los grupos de noticias han sido clasificados por temas, existiendo en la actualidad más de 15.000 grupos dedicados a temas diferentes.

 COMUNICACIÓN SÍNCRONA.

La comunicación se establece en tiempo real.

•  Charlas (IRC-Internet Relay Chat). Mediante esta herramienta se pueden establecer “charlas” entre dos o más usuarios de Internet. La comunicación es sincrónica, esto es, los usuarios que conversan lo hacen en tiempo real, por lo que, tiene la característica de inmediatez en la comunicación que la asemejan a una conversación presencial, aunque los interlocutores pueden estar situados en cualquier parte del mundo. Las características propias de la actividad implicada por estas herramientas hacen que la comunicación se condicione en cierto sentido. Por una parte, la agilidad de la conversación –aún utilizando el sonido, lo que es muy infrecuente todavía- hace que los mensajes sean cortos y tiendan a emplear formas especiales de codificación en la comunicación –símbolos que adquieren una especial significación abreviando una idea o una frase-. De otro lado, la ausencia de otros elementos de comunicación, que sí existen en la conversación presencial –lenguaje gestual, corporal, etc.-, provoca que este tenga que introducirse de otra forma y/o altere de manera sustancial la comunicación. Es necesario para su correcto uso tener presente determinadas cuestiones relativas a la seguridad y privacidad.
• Audioconferencia-Videoconferencia. Mediante la audioconferencia o videoconferencia, un especialista en un tema puede pronunciar una conferencia que puede ser escuchada y visionada por un grupo de interlocutores, situados en diferentes lugares. La complejidad de estos sistemas y su coste hace que aún no sean utilizados habitualmente, no obstante, la integración de estas herramientas de comunicación en actividades educativas proporciona entornos más enriquecedores, principalmente en la enseñanza a distancia, facilitando la comunicación y la tutorización. Mediante la videoconferencia se consigue una mejor aproximación a la enseñanza presencial dentro del “aula”, sustituyendo este espacio físico por el “aula virtual” de la que forman parte todos los participantes en la videoconferencia.

 ACCESO A LA INFORMACIÓN Y RECURSOS.

Acceso, obtención y/o utilización de información o recursos

•  Mediante FTP podemos intercambiar archivos entre un ordenador cliente y otro servidor, es decir, podemos enviar y copiar archivos desde nuestro ordenador personal a un ordenador remoto que actúa como servidor de Internet. También podemos llevar a cabo el proceso inverso, copiando en nuestro ordenador archivos almacenados en el servidor. Para acceder al ordenador remoto (servidor) se requiere la identificación mediante código de usuario y contraseña. Los privilegios de acceso vendrán determinados por el perfil de usuario que dispongamos.
•  Telnet permite utilizar los recursos de un ordenador remoto, actuando nuestro ordenador personal como un terminal del ordenador remoto. Para ello, mediante un programa de emulación nos conectamos con el ordenador remoto, de forma que el usuario está utilizando el recurso del ordenador remoto desde su propio ordenador. Mediante Telnet se están utilizando programas, datos, espacio de trabajo, etc., en el ordenador central al que se ha accedido. El ordenador personal del usuario no hace otro trabajo que recibir y transmitir las informaciones a este ordenador central remoto.
•  Mediante la World Wide Web accedemos al conjunto inmenso de páginas Web, ubicadas en servidores de todo el mundo, que están conectados entre sí mediante la red Internet. El usuario, necesita disponer de un programa informático (navegador) capaz de comunicarse con los servidoresy visualizar las páginas web.

Fuente: https://humanidades.com/redes-de-computadoras/#ixzz7uZj293PS

Fuente: https://humanidades.com/redes-de-computadoras/#ixzz7uZitQ2ab

Fuente: https://humanidades.com/redes-de-computadoras/#ixzz7uZhsfEGV

Fuente: https://humanidades.com/redes-de-computadoras/#ixzz7uZhkVJ3B

Fuente: https://humanidades.com/redes-de-computadoras/#ixzz7uZgTWUtz

Herramientas de comunicación sincrónica y asincrónica:

¿Qué son las herramientas sincrónicas y asincrónicas?

Son medios de intercomunicación en la red, estas se dividen dos tipos:

• Sincrónica
• Asincrónicas

·         Las sincrónicas: son herramientas utilizadas para la comunicación en tiempo real, para ello es necesario que los usuarios se encuentren conectados en el mismo tiempo, independientemente de cual sea la distancia que mide entre los usuarios

La comunicación se produce entre dos o más personas que pueden encontrarse físicamente ubicados en contextos distintos e incluso pueden compartir el mismo espacio en un aula informática con conexión en red o por el contrario, podrían estar distanciados o vivir en ciudades diferentes

Algunas herramientas sincrónicas son: whatssap, Messenger,Skype, telegram y si hablamos de tiempos pasados: Windows live, Messenger

·         Las herramientas asincrónicas son aquellas en las que la comunicación no se produce en tiempo real, es decir, en las que los participantes no están conectados en el mismo espacio de tiempo, es independiente el lugar. La comunicación se produce entre dos o más personas que pueden o no encontrarse físicamente ubicados en contextos distintos. Por ejemplo, mientras un alumno envía un correo o trabajo a las 2:00am, el profesor no lo leerá ya que está durmiendo. Algunos de los ejemplos de herramientas asincrónicas son: correo electrónico, FAQ, foros, twitter.

Comunidades de Aprendizaje:

Es un grupo de personas que conforman un red interactiva de aprendizaje que desde sus distintos países o regiones comparten experiencias, métodos, recursos para la construcción colaborativa y colectiva de nuevos aprendizajes

Características:

·         Espacios que propicien el intercambio de ideas o criterios que apoyan a la construcción de aprendizajes

·         Responden a necesidades académicas o profesionales especificas

·         Definen reglas de participación para toda la comunidad virtual de aprendizaje

·         Abordan los contenidos de aprendizaje desde diferentes perspectivas

·         Cuentan con un tutor o mediador del aprendizaje con quien puedes contactarte cuando lo necesites

·         Comparten un propósito determinado que constituyen la razón de ser de una comunidad virtual de aprendizaje

·         Incentivan la participación de cada uno de los integrantes

·         Accedes desde el dispositivo de tu preferencia, las 24 horas del día, 7 días a la semana y desde cualquier lugar donde te encuentres

 ¿Quiénes pueden acceder?

Todas las personas con acceso a internet, pueden incorporarse a una comunidad virtual de aprendizaje en el tema de su interés

Tipos de comunidades:

•   Geográficas
•    Temáticas
•    Demográficas
•    De ocio y entretenimiento
•    Profesionales

Medios electrónicos, telemáticos y audiovisuales

La principal razón para la utilización de imágenes en los procesos educativos es que resultan motivadoras, sensibilizan y estimulan el interés de los estudiantes hacia un tema determinado

De tal forma, este se hace indispensable en la formación del colectivo docente para la utilización de tales recursos dentro del aula educativa

En los procesos educativos de enseñanza-aprendizaje intervienen tres elementos básicos: el emisor, el mensaje y el receptor. En el enfoque clásico, se considera que el emisor es fundamentalmente el profesor y la fuente del conocimiento; en un enfoque más moderno, todos los agentes emiten y reciben información de modo que el mensaje se refiere tanto a los contenidos de la enseñanza como a las ideas que manifiestan los alumnos.

El uso adecuado aumenta la eficacia de las explicaciones del profesor. Las imágenes proporcionan unas experiencias que de otra manera serian completamente inaccesibles.

Para poder sacar el mayor provecho educativo, están los siguientes pasos:

•    Planificación del proceso de enseñanza-aprendizaje
•    Selección del medio a utilizar
•    Presentación y utilización del material
•    Realización de actividades posteriores a la presentación del montaje

En estos se integran el uso de imágenes y sonidos como es el caso del cine, televisor, tutoriales, videos, entre otros

Servicios del internet

Cuando hablamos de internet, pensamos automáticamente en conexión, y es que es difícil encontrar una característica más adecuada para el término internet.

Como también es llamado, la red de redes, nos permite precisamente eso, interconectarnos, de ahí la palabra internet que tiene su origen del termino ingles Interconnected networks que en español significa redes interconectadas

Ahora, veamos qué servicios ofrece el internet.

Si es una red de computadoras que están interconectadas que podemos hacer a través de esa conexión y no solamente de computadoras sino también de diferentes dispositivos como celulares, televisores, autos y muchos más dispositivos que se conectan ya a internet y cada vez se irán incorporando más en el transcurso de los años en un futuro no muy lejano

Los servicios que ofrece internet hoy en día son de suma importancia para nuestras formas de vida, entre ellos podemos mencionar:

•     Correo electrónico
•     Chat o mensajería instantánea
•     Foros virtuales
•     Redes sociales
•     Nubes

Por otro lado, la educación también ha tenido mucho auge en internet, existen diferentes sitios web para aquellos que quieren estudiar de manera virtual o a distancia, hay instituciones locales, nacionales o mundiales que ya están apoyando esta forma y hay una investigación que la tendencia de la educación va hacia allá, hacia la modalidad virtual y para esto, las plataformas educativas también utilizan los servicios de videoconferencias, chats, correo electrónicos, entre otros

 

 Funcionamiento:

Servicios Interactivos en Tiempo Real:

Un sistema de tiempo real es un sistema informático que interacciona con su entorno físico y responde a los estímulos del entorno dentro de un plazo de tiempo determinado.

Beneficios:

• Sincronización mas precisa. Los sistemas en tiempo real se crean para realizar tareas que deben realizarse dentro de escalas de tiempo de ciclo precisas (hasta microsegundos).

• Mayor previsibilidad y confiabilidad. Como los sistemas en tiempo real procesan datos dentro de marcos de tiempo predecibles y establecidos, la ejecución de tareas o cargas de trabajo está prácticamente garantizada, lo que aumenta la confiabilidad de los sistemas de misión crítica.

• Priorización de las cargas de trabajo en tiempo real. La capacidad de priorizar ciertas cargas de trabajo sobre otras es fundamental cuando las cargas de trabajo específicas en tiempo real deben completarse según lo programado para evitar fallas catastróficas del sistema. Algunos (pero no todos) los sistemas en tiempo real tienen esta capacidad en términos de carga de trabajo o priorización de tareas.

Estructura General de un Sistema en Tiempo Real:

• Sistema a controlar: Cualquier sistema que pueda ser controlado

• Interfaz con el sistema. adaptar las señales que desde el sistema se envían al computador y desde el computador se mandan al sistema. Está formado por conversores analógicos digitales y digitales analógicos, que permiten medir el estado del sistema a controlar e imponer un control sobre la operación a realizar en dicho sistema.

• Reloj de tiempo real. Un reloj que permita tomar muestras de las señales recibidas de los dispositivos, así como, mandarles determinadas señales en los momentos precisos. El reloj de tiempo real provoca una interrupción en cada período de muestreo

• Consola del operador. Permite al operador humano realizar intervenciones manuales (arranque, parada, modificaciones en el comportamiento del sistema, etc.)

• Pantallas. Se utilizan para enviar información al operador sobre el estado del sistema.

• Base de datos. Los cambios de estado del sistema son guardados en una base de datos que el operador e ingenieros de control pueden interrogar en caso de fallo del sistema o para obtener información con propósito de gestión. Esta información va creciendo y se utiliza para tomar las decisiones que surgen con el funcionamiento del sistema.

• Sistema de monitorización remoto. En procesos industriales, la monitorización de la planta es esencial para reducir costos y aumentar la producción. Las decisiones relativas a la producción de una planta pueden repercutir en el rendimiento de otras plantas que dependen de ella, como es el caso de una planta que produce materia prima para otra.

• Computador. El software que controla las operaciones del sistema está escrito en módulos que reflejan la naturaleza física del entorno. De forma general, estos módulos son:

• Tamaño y complejidad. A menudo problemas relacionados con sistemas en tiempo real se convierten en problemas de gran tamaño y complejidad.

• Manipulación de números reales. Es la manera de representar los valores leídos del mundo real en un computador.

• Seguridad y fiabilidad. Los sistemas en tiempo real suelen estar relacionados con procesos en los que los fallos tienen consecuencias graves, por lo tanto la tolerancia a fallos es un factor de vital importancia en su diseño.

• Concurrencia. A menudo es necesario controlar el acceso a recursos compartidos, ejecutar varias tareas en paralelo, lo que provoca que los STR presenten un cierto grado de procesamiento en multitarea.

• Eficiencia. Esta característica es exigible a todo tipo de sistemas, aún más en sistemas que pueden ser críticos, como los STR. Con esta característica se pretende asegura que el funcionamiento lógico de sistema es correcto y óptimo

• Dependencia del tiempo. Como ya hemos visto el tiempo es el factor distintivo de los STR, a los que se les exige no solo una corrección lógica, si no que cumplan unos determinados requerimientos temporales. Su comportamiento temporal tiene que ser determinista, y a la hora del diseño, hay que prever el peor de los casos

• Dispositivos de E/S especiales. La conexión con el exterior está adaptada a los procesos que se controlan y a menudo condicionan el funcionamiento del sistema. Las interacciones con el exterior pueden ser activas o pasivas, es decir, el sistema debe controlar el acceso al medio físico, o bien el medio físico perturba de alguna manera al sistema de control.

–Algoritmos de control digital. Realizan el control del sistema. – Registros de datos. Permiten guardar los cambios de estado del sistema. – Información de dirección. Permiten facilitar información sobre el estado del sistema y las operaciones que se realizan a los encargados de la dirección del sistema global. – Interfaz con el operador. Para interactuar con el operador.

Características de los Sistemas en Tiempo Real:

• Determinismo
• Responsividad
• Usuarios controladores
• Confiabilidad
• Operación a prueba de fallas duras (fail hard operation)

Como viaja la información en internet:

Buscadores:

Son compañías que utilizan software elaborado para visitar todos los sitios de la Web regularmente, indexar la información que encuentra y utilizando sus propios parámetros, despliegan la relevancia de esas páginas cuando un usuario busca información relevante al gremio que pertenecen.

Algunos buscadores:

• http://www.google.com
• http://www.altavista.com
• http://www.northernlight.com
• http://www.ilor.com

Traductores: 

Puede que se nos dé el caso en donde tendremos que traducir páginas o textos a otro idioma, para eso

también hay solución, aquí están algunas páginas:

• http://www.pla.net.py
• http://www.world.altavista.com

Navegadores:

Programa que se utiliza para (como bien su nombre lo dice) navegar en Internet.

Foros electrónicos:

Son grupos de discusión sobre determinados temas, pero el debate se desarrolla en línea y sobre la Web y son accesibles directamente con el navegador sin necesidad de programas especiales para su lectura y navegación.

1. Se comparten opiniones, experiencias y dudas sobre un tema.
2. Se expresan y responden opiniones.
3. Se conocen opiniones de un tema de diferentes personas.
4. Aunque uno entre después se puede entender el tema.

Telnet:

Telnet permite el control remoto de los ordenadores por medio de entradas y salidas basadas en texto. Con este objetivo, se crea una conexión cliente-servidor a través del protocolo TCP y del puerto TCP 23, donde el dispositivo controlado ejerce de servidor y espera a los comandos pertinentes.

El cliente Telnet, la instancia que tiene el control en este procedimiento y que es conocida como el escritorio remoto o Rlogin (Remote Login), puede instalarse tanto en un dispositivo especial como en un ordenador habitual. En función del terminal en cuestión, se establecen diferencias en cuanto a la presentación de la información de los archivos.

El protocolo de la familia de protocolos de Internet TCP/IP también puede emplearse para controlar aplicaciones que no disponen de ninguna interfaz gráfica.

El desarrollo de Telnet (Teletype Network) finalizó en 1969 en el marco de los trabajos realizados durante nueve meses en la ARPANET, pero no fue hasta 1973 cuando el protocolo, que permite acceder a equipos remotos, obtuvo su definición definitiva en las especificaciones RFC 495 (Request for Comments). Como estándar oficial de la Internet Engineering Task Force (IETF), se implementó para la mayoría de plataformas. El protocolo central y los procedimientos básicos, así como las extensiones, están descritas en los estándares actuales RFC 854 y RFC 855.

Internet 2:

El uso de Internet como herramienta educativa y de investigación científica ha crecido aceleradamente debido a la ventaja que representa el poder acceder a grandes bases de datos, la capacidad de compartir información entre colegas y facilitar la coordinación de grupos de trabajo.

Internet 2 es una red de cómputo con capacidades avanzadas separada de la Internet comercial actual. Su origen se basa en el espíritu de colaboración entre las universidades del país y su objetivo principal es desarrollar la próxima generación de aplicaciones telemáticas para facilitar las misiones de investigación y educación de las universidades, además de ayudar en la formación de personal capacitado en el uso y manejo de redes avanzadas de cómputo.

Algunas de las aplicaciones en desarrollo dentro del proyecto de Internet 2 a nivel internacional son: telemedicina, bibliotecas digitales, laboratorios virtuales, manipulación a distancia y visualización de modelos 3D; aplicaciones todas ellas que no serían posibles de desarrollar con la tecnología del Internet de hoy.

En los Estados Unidos el proyecto que lidera este desarrollo es Internet2, en Canadá el proyecto CA*net3, en Europa los proyectos TEN-155 y GEANT, y en Asia el proyecto APAN. Adicionalmente, todas estas redes están conectadas entre si, formando una gran red avanzada de alta velocidad de alcance mundial.

En Latinoamérica, las redes académicas de México CUDI, Brasil, Argentina RETINA y Chile REUNA ya se han integrado a Internet2.

El proyecto Internet2 es administrado por la UCAID (Corporación Universitaria para el Desarrollo Avanzado de Internet) y es un esfuerzo de colaboración para desarrollar tecnología y aplicaciones avanzadas en Internet, vitales para las misiones de investigación y educación de las instituciones de educación superior.

El backbone de Internet2 (la red Abilene y la red vBNS) tiene velocidades que superan los 2 Gbps, y las conexiones de las universidades a este backbone varían entre 45 Mbps y 622 Mbps.

Arquitectura de Redes

 Arquitectura de Redes:

La conexión entre equipos informáticos es posible gracias a los protocolos de comunicaciones. Un protocolo de comunicaciones es un conjunto de reglas perfectamente organizadas y convenidas de mutuo acuerdo entre los participantes en una comunicación, cuya misión es permitir el intercambio de información entre los dos dispositivos, detectando los posibles errores que se produzcan.  El conjunto de protocolos que facilitan la comunicación entre dispositivos se le denomina arquitectura de la red.

 Cuando se diseña una red es necesario resolver múltiples problemas: ¿Hay que corregir errores? ¿Qué medio de transmisión vamos a utilizar? ¿Cómo distinguimos el ordenador al que hay que enviar la información? ¿hay que codificar la información?.  Como respuesta a esta complejidad surgen las arquitecturas por capas que simplifican el diseño y la implementación de las soluciones.  En un intento de estandarizar y definir las capas necesarias se crea el modelo de referencia OSI.

Hay gran cantidad de protocolos que han aportado soluciones diferentes a los problemas de red: Netbeui, AppelTalk, TCP/IP, etc. Entre ellos destaca hoy en día TCP/IP que se ha impuesto como estándar de facto en todo tipo de redes.  Hoy en día incluso los protocolos propietarios se implementan como interfaces de TCP/IP.

 CARACTERÍSTICAS DE LAS ARQUITECTURAS DE RED

El software de red hace la misma función con el hardware de red que el sistema operativo de una máquina hace con el hardware de un ordenador.

 La arquitectura de una red viene definida por tres características  que definen la tecnología que se emplea en la red:

Topología: la topología es la organización de su cableado. Esto define la interconexión de las estaciones y el camino de transmisión de datos sobre el medio de comunicación:

Método de acceso a la red: Una característica de una red es que todos los elementos comparten el medio de transmisión de la información. El método de acceso define la forma y protocolo mediante el cual cada elemento de la red accede al medio.
Protocolo de comunicaciones. El protocolo está constituido por las reglas y procedimientos utilizados en la red para realizar la comunicación. Estas reglas tienen en cuenta el método para corregir errores, establecer la comunicación, entre otros.

PRINCIPALES PROBLEMAS EN EL DISEÑO DE UNA ARQUITECTURA DE RED

Al diseñar un sistema de comunicación en una red se abordar problemas de gran complejidad. Los problemas más importantes en el diseño son los siguientes:

• Encaminamiento: En una red es necesario elegir el camino de un mensaje para llegar a destino. Usualmente el camino más corto o el que tenga menor tráfico.
• Direccionamiento: Permite identificar el ordenador al que hay que enviar un mensaje.  Un ordenador suele tener asignadas varias direcciones diferentes, relacionadas con diferentes niveles o capas de su arquitectura de red.
• Acceso al medio: Como se comparte el medio de transmisión entre los elementos de una red es necesario evitar colisiones ya que si no fuera así los mensajes se mezclarían y no sería posible interpretarlos.
• Saturación del receptor: Un emisor rápido y un receptor lento saturarían al receptor generando pérdida de datos.
• Mantenimiento del orden: Es necesario mantener el orden de los fragmentos de un mensaje sino resultaría imposible su interpretación.
• Control de errores: El protocolo debe revisar si se ha recibido correctamente la información enviada ya que los medios de transmisión son imperfectos.
• Multiplexación: En ciertos sitios de una red  y por razones económicas, se debe compartir un medio entre comunicaciones que no tienen que ver entre sí. Se debe asegurar la integridad de cada mensaje.

 

Hubs (Concentrador):

Un Hub es un dispositivo que esta compuesto por repetidores que retransmiten las señales recibidas por una computadora a las otras, sin alterar de ninguna manera la información que circula a través de él.

El término concentrador o Hub describe la manera en que las conexiones de cableado de cada nodo de una red se centralizan y conectan en un único dispositivo. Se suele aplicar a concentradores Ethernet, TokenRing y FDDI soportando módulos individuales que concentran múltiples tipos de funciones en un sólo dispositivo. Normalmente los concentradores incluyen ranuras para aceptar varios módulos y un panel trasero común para funciones de encaminamiento, filtrado y conexión a diferentes medios de transmisión (por ejemplo Ethernet y TokenRing).

Los Hub poseen una serie de LED’s que indican el estado de conexión de los usuarios.

Existen Hub de primera, segunda y tercera generación. Los de primera generación son cajas de cableado avanzadas que ofrecen un punto central de conexión conectado a varios puntos. Sus principales beneficios son la conversión de medio (por ejemplo de coaxial a fibra óptica), y algunas funciones de gestión bastante primitivas como partimiento automático cuando se detecta un problema en un segmento determinado. Los de segunda generación basan su potencial en las posibilidades de gestión ofrecidas por las topologías TokenRing y Ethernet. Tiene la capacidad de gestión, supervisión y control remoto, prolongando el funcionamiento de la red gracias a la aceleración del diagnóstico y solución de problemas. Los de tercera generación, ofrecen proceso basado en arquitectura RISC (Reduced Instructions Set Computer) junto con múltiples placas de alta velocidad. Estas placas están formadas por varios buses independientes Ethernet, TokenRing, FDDI y de gestión, lo que elimina la saturación de tráfico de los actuales productos de segunda generación.

En la tecnología Ethernet (semidúplex). Cada host verifica la red para comprobar si los datos se están transmitiendo antes de seguir transmitiendo datos. Si la red está en uso, la transmisión se retarda. A pesar del retardo de la transmisión, dos o más hosts pueden transmitir al mismo tiempo, dando como resultado una colisión. Cuando se produce una colisión, el host que detecta primero la colisión envía una señal de atascamiento. Al escuchar la señal de atascamiento, cada host espera durante un lapso de tiempo aleatorio antes de intentar la transmisión. Este período de tiempo aleatorio se conoce como algoritmo de postergación. A medida que más hosts se agregan a la red y empiezan a transmitir, es más probable que se produzcan colisiones.

Bridgess (Puentes):

Un puente es un dispositivo que conecta dos redes de área local (LAN) o dos segmentos de la misma LAN, posiblemente con protocolos de transmisión distintos.

 

Las funciones de un puente son:

• División de la red LAN en segmentos o subredes. Cuando una LAN se hace demasiado grande, en cuanto a número de puestos o extensión, debe ser dividida para optimizar su funcionamiento.
• Interconexión de dos redes LAN, pudiendo tener protocolos de nivel dos o medios de transmisión distintos.
• Controlar las tramas defectuosas.

Las ventajas que introducen los puentes en redes locales grandes, deriva de la división en segmentos de red distintos de la red global. De esta forma, la lógica electrónica del puente reduce el traficó general, ya que los segmento no involucrados en una transmisión concreta se mantienen libres de tráfico.

Básicamente los puentes reciben todos los paquetes de información enviados por cada red acoplada a él, y los reenvían selectivamente entre las LAN's que incluyan el equipo terminal al cual va dirigida la transmisión, descartando o filtrando aquellos que no necesitan ser retransmitidos o haya detectado que son defectuosos. Por ejemplo, cuando un puente recibe información que va dirigida al mismo segmento de red del que procede, éste comprueba que el emisor y el receptor del mensaje se encuentran en una misma rama y descarta el mensaje. Si el destinatario del mensaje se encontrara en un segmento distinto, al verificar esta situación el puente, la transmitiría por el puerto adecuado

Cuando un puente inicia su función por primera vez, no tiene ninguna información sobre los equipos de las redes que interconecta. Sin embargo, a medida que va analizando tramas y comprobando las direcciones de procedencia, crea una base de datos o mapa de direcciones que usará posteriormente. Si en alguna ocasión desconoce la dirección a la que debe enviar una trama, transmitirá por todos sus puertos, de esta forma garantiza que lleguen los datos a su destino. Cuando el host de destino envía una señal de confirmación de recepción, podrá incorporar su dirección a su memoria.

Gateways (Compuertas):

Una Pasarela o puerta de enlace (del inglés Gateway) es un dispositivo, con frecuencia un ordenador, que permite interconectar dos redes distintas, con protocolos y arquitecturas diferentes, a todos los niveles de comunicación.

 

Básicamente, una pasarela, es un sistema de hardware o software que hace de puente entre dos aplicaciones o redes incompatibles para que los datos puedan ser transferidos entre distintos ordenadores. Así, Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red de destino.

Cuando un usuario se conecta a Internet, realmente se está conectando a un servidor que le proporciona las páginas Web. Tanto el usuario, equipo local a una LAN, como el servidor son nodos host de una red, no pasarelas. Por lo tanto, será el dispositivo que los interconecta el que realice esta función, en el caso de una red local será el Router.

 

Conviene aclarar que un mismo componente físico puede realizar varias funciones, como por ejemplo el citado Router que, haciendo de pasarela entre la LAN y e internet, generalmente también tiene soporte como conmutador un Switch. Además, el Router tiene una función de "cortafuegos" ya que reenvía únicamente el tráfico que realmente tiene que pasar a través de él. Esto elimina la posibilidad de que, a través del Router, se propaguen sobrecargas de tráfico, broadcast, y se transmitan paquetes procedentes de protocolos no soportados, o bien paquetes destinados a redes desconocidas.

Firewal (Cortafuego):

Un cortafuegos (firewall en inglés) es un componente de red que diseñado para bloquear el acceso no autorizado.

 

Se trata de un dispositivo o conjunto de dispositivos configurados para habilitar el tráfico entre los diferentes ámbitos sobre la base de un conjunto de normas y otros criterios, formando un cuello de botella intencionado de información con el objetivo de verificar que se cumple la seguridad.

Los cortafuegos pueden ser implementados en hardware o software, o una combinación de ambos. En redes con acceso a internet, este componente tiene como función principal la de evitar que usuarios malintencionados, no autorizados, tengan acceso al interior de la red. De forma inversa, se puede configurar para que los usuarios de la red local no tengan acceso a ciertos equipos o subredes.

El cortafuegos puede ser un dispositivo hardware o un módulo software, o una combinación de ambos. En redes con acceso a internet por cuenta de un Router, el cortafuegos está integrado en este dispositivo

Con el estudio de los componentes de una red de datos hemos finalizado el estudio de estas instalaciones. En los siguientes apartados analizaremos el servicio telefónico RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) en el ámbito de los edificios.

Formatos de las Direcciones Web:

Formato Típico de Dirección de Correo: