- Alcance de las
redes - Componentes básicos de
conectividad - Topologías de
red - Tecnologías de
red - Ampliación de una
red - Tipos de conectividad de acceso
remoto
El alcance de una red hace referencia a
su tamaño geográfico. El tamaño de una
red puede
variar desde unos pocos equipos en una oficina hasta
miles de equipos conectados a través de grandes
distancias. Importante
Cuando se implementa correctamente una WAN, no se
puede distinguir de una red de área local, y funciona
como una LAN. El
alcance de una red no hace referencia sólo al
número de equipos en la red; también hace
referencia a la distancia existente entre los equipos. El
alcance de una red está determinado por el tamaño
de la
organización o la distancia entre los usuarios en la
red.
El alcance determina el diseño de la red y los componentes
físicos utilizados en su construcción. Existen dos tipos generales
de alcance de una red:
• Redes de área
local
• Redes de área extensa
Red de área local
Una red de área local (LAN) conecta equipos
ubicados cerca unos de otros. Por ejemplo, dos equipos
conectados en una oficina o dos edificios conectados mediante
un cable de alta velocidad
pueden considerarse una LAN. Una red corporativa que incluya
varios edificios adyacentes también puede considerarse
una LAN.
Red de área extensa
Una red de área extensa (WAN) conecta varios
equipos que se encuentran a gran distancia entre sí. Por
ejemplo, dos o más equipos conectados en lugares
opuestos del mundo pueden formar una WAN. Una WAN puede estar
formada por varias LANs interconectadas. Por ejemplo, Internet es, de
hecho, una WAN.
2) COMPONENTES
BÁSICOS DE CONECTIVIDAD
Los componentes básicos de conectividad de una
red incluyen los cables, los adaptadores de red y los
dispositivos inalámbricos que conectan los equipos al
resto de la red. Estos componentes permiten enviar datos a cada
equipo de la red, permitiendo que los equipos se comuniquen
entre sí. Algunos de los componentes de conectividad
más comunes de una red son:
• Adaptadores de red.
• Cables de red.
• Dispositivos de comunicación
inalámbricos.
- Adaptadores de Red.
Importante
Cada adaptador de red tiene una dirección exclusiva, denominada
dirección de control de
acceso al medio (media access
control, MAC), incorporada en chips de la
tarjeta.
Los adaptadores de red convierten los datos en
señales eléctricas que pueden
transmitirse a través de un cable. Convierten las
señales eléctricas en paquetes de datos que el
sistema
operativo del equipo puede entender.
Los adaptadores de red constituyen la interfaz
física
entre el equipo y el cable de red. Los adaptadores de red, son
también denominados tarjetas de
red o NICs (Network Interface Card), se instalan en una
ranura de expansión de cada estación de trabajo y
servidor de
la red. Una vez instalado el adaptador de red, el cable de red
se conecta al puerto del adaptador para conectar
físicamente el equipo a la red.
Los datos que pasan a través del cable hasta el
adaptador de red se formatean en paquetes. Un paquete es
un grupo
lógico de información que incluye una cabecera, la
cual contiene la información de la ubicación y
los datos del usuario.
La cabecera contiene campos de dirección que
incluyen información sobre el origen de los datos y su
destino. El adaptador de red lee la dirección de destino
para determinar si el paquete debe entregarse en ese
equipo.
Si es así, el adaptador de red pasa el paquete
al sistema
operativo para su procesamiento. En caso contrario, el
adaptador de red rechaza el paquete.
Cada adaptador de red tiene una dirección
exclusiva incorporada en los chips de la tarjeta. Esta
dirección se denomina dirección física o
dirección de control de acceso al medio (media
access
control, MAC).
El adaptador de red realiza las siguientes funciones:
- • Recibe datos desde el sistema operativo del
equipo y los convierte en señales eléctricas
que se transmiten por el cable - • Recibe señales eléctricas del
cable y las traduce en datos que el sistema operativo del
equipo puede entender - • Determina si los datos recibidos del cable
son para el equipo - • Controla el flujo de datos entre el equipo y
el sistema de cable
Para garantizar la compatibilidad entre el equipo y la
red, el adaptador de red debe cumplir los siguientes
criterios:
- • Ser apropiado en función del tipo de ranura de
expansión del equipo - • Utilizar el tipo de conector de cable
correcto para el cableado - • Estar soportado por el sistema operativo del
equipo.
- CABLES DE RED
Importante
El cable de par trenzado es el tipo más
habitual utilizado en redes.
El cable
coaxial se utiliza cuando los datos viajan por largas
distancias.
El cable de fibra
óptica se utiliza cuando necesitamos que los datos
viajen a la velocidad de la luz.
Al conectar equipos para formar una red utilizamos
cables que actúan como medio de transmisión de la
red para transportar las señales entre los equipos. Un
cable que conecta dos equipos o componentes de red se denomina
segmento. Los cables se diferencian por sus capacidades
y están clasificados en función de su capacidad
para transmitir datos a diferentes velocidades, con diferentes
índices de error. Las tres clasificaciones principales
de cables que conectan la mayoría de redes son: de
par trenzado , coaxial y fibra óptica.
- Cable de par trenzado
El cable de par trenzado (10baseT) está formado
por dos hebras aisladas de hilo de cobre
trenzado entre sí. Existen dos tipos de cables de par
trenzado: par trenzado sin apantallar (unshielded twisted
pair, UTP) y par trenzado apantallado (shielded
twisted pair, STP). Éstos son los cables que
más se utilizan en redes y pueden transportar
señales en distancias de 100 metros.
- El cable UTP es el tipo de cable de par trenzado
más popular y también es el cable en una LAN
más popular.
- El cable STP utiliza un tejido de funda de cobre
trenzado que es más protector y de mejor calidad que
la funda utilizada por UTP. STP también utiliza un
envoltorio plateado alrededor de cada par de cables. Con
ello, STP dispone de una excelente protección que
protege a los datos transmitidos de interferencias
exteriores, permitiendo que STP soporte índices de
transmisión más altos a través de
mayores distancias que UTP.
El cableado de par trenzado utiliza conectores
Registered Jack 45 (RJ-45) para conectarse a un equipo. Son
similares a los conectores Registered Jack 11
(RJ-11).
- Cable Coaxial
El cable coaxial está formado por un
núcleo de hilo de cobre rodeado de un aislamiento, una
capa de metal trenzado, y una cubierta exterior. El
núcleo de un cable coaxial transporta las
señales eléctricas que forman los datos. Este
hilo del núcleo puede ser sólido o hebrado.
Existen dos tipos de cable coaxial: cable coaxial ThinNet
(10Base2) y cable coaxial ThickNet (10Base5). El cableado
coaxial es una buena elección cuando se transmiten
datos a través de largas distancias y para ofrecer un
soporte fiable a mayores velocidades de transferencia cuando
se utiliza equipamiento menos sofisticado.
El cable coaxial debe tener terminaciones en cada
extremo.
- El cable coaxial ThinNet puede transportar una
señal en una distancia aproximada de 185
metros. - El cable coaxial ThickNet puede transportar una
señal en una distancia de 500 metros. Ambos cables,
ThinNet y ThickNet, utilizan un componente de conexión
(conector BNC) para realizar las conexiones entre el cable y
los equipos.
- Cable de fibra óptica
El cable de fibra óptica utiliza fibras
ópticas para transportar señales de datos
digitales en forma de pulsos modulados de luz. Como el cable
de fibra óptica no transporta impulsos
eléctricos, la señal no puede ser intervenida y
sus datos no pueden ser robados. El cable de fibra
óptica es adecuado para transmisiones de datos de gran
velocidad y capacidad ya que la señal se transmite muy
rápidamente y con muy poca interferencia. Un
inconveniente del cable de fibra óptica es que se
rompe fácilmente si la instalación no se hace
cuidadosamente. Es más difícil de cortar que
otros cables y requiere un equipo especial para
cortarlo.
Selección de cables La siguiente tabla
ofrece una lista de las consideraciones a tener en cuenta para
el uso de las tres categorías de cables de
red.
- DISPOSITIVOS DE COMUNICACIÓN
INALÁMBRICOS
Los componentes inalámbricos se utilizan para
la conexión a redes en distancias que hacen que el uso
de adaptadores de red y opciones de cableado
estándares sea técnica o económicamente
imposible. Las redes
inalámbricas están formadas por componentes
inalámbricos que se comunican con LANs.
Excepto por el hecho de que no es un cable
quién conecta los equipos, una red inalámbrica
típica funciona casi igual que una red con cables: se
instala en cada equipo un adaptador de red inalámbrico
con un transceptor (un dispositivo que transmite y
recibe señales analógicas y digitales). Los
usuarios se comunican con la red igual que si estuvieran
utilizando un equipo con cables.
Importante
Salvo por la tecnología que utiliza, una red
inalámbrica típica funciona casi igual que una
red de cables: se instala en cada equipo un adaptador de red
inalámbrico con un transceptor, y los usuarios se
comunican con la red como si estuvieran utilizando un equipo
con cables.
Existen dos técnicas
habituales para la transmisión inalámbrica en una
LAN: transmisión por infrarrojos y transmisión de
radio en banda
estrecha.
• Transmisión por infrarrojos
Funciona utilizando un haz de luz infrarroja que
transporta los datos entre dispositivos. Debe existir
visibilidad directa entre los dispositivos que transmiten y los
que reciben; si hay algo que bloquee la señal
infrarroja, puede impedir la
comunicación. Estos sistemas deben
generar señales muy potentes, ya que las señales
de transmisión débiles son susceptibles de
recibir interferencias de fuentes de
luz, como ventanas.
• Transmisión vía radio en banda
estrecha
El usuario sintoniza el transmisor y el receptor a una
determinada frecuencia. La radio en
banda estrecha no requiere visibilidad directa porque utiliza
ondas de
radio. Sin embargo la transmisión vía radio en
banda estrecha está sujeta a interferencias de paredes
de acero e
influencias de carga. La radio en banda estrecha utiliza un
servicio de
suscripción. Los usuarios pagan una cuota por la
transmisión de radio.
3) TOPOLOGÍAS
DE RED:
Una topología de red es la estructura de
equipos, cables y demás componentes en una red. Es un mapa
de la red física. El tipo de topología utilizada
afecta al tipo y capacidades del hardware de red, su administración y las posibilidades de
expansión futura.
La topología es tanto física como lógica:
- • La topología física describe
cómo están conectados los componentes
físicos de una red. - • La topología lógica describe el
modo en que los datos de la red fluyen a través de
componentes físicos.
Existen cinco topologías básicas:
- • Bus. Los equipos están
conectados a un cable común compartido. - • Estrella. Los equipos están
conectados a segmentos de cable que se extienden desde una
ubicación central, o concentrador. - • Anillo. Los equipos están
conectados a un cable que forma un bucle alrededor de una
ubicación central. - • Malla. Los equipos de la red
están conectados entre sí mediante un
cable. - • Híbrida. Dos o más
topologías utilizadas juntas.
- TOPOLOGÍA DE BUS:
En una topología de bus, todos los equipos de
una red están unidos a un cable continuo, o segmento,
que los conecta en línea recta. En esta topología
en línea recta, el paquete se transmite a todos los
adaptadores de red en ese segmento. Importante Los dos
extremos del cable deben tener terminaciones. Todos los
adaptadores de red reciben el paquete de datos.
Debido a la forma de transmisión de las
señales eléctricas a través de este cable,
sus extremos deben estar terminados por dispositivos de
hardware denominados terminadores, que actúan como
límites de la señal y definen el
segmento.
Si se produce una rotura en cualquier parte del cable
o si un extremo no está terminado, la señal
balanceará hacia adelante y hacia atrás a
través de la red y la comunicación se
detendrá.
El número de equipos presentes en un bus
también afecta al rendimiento de la red. Cuantos
más equipos haya en el bus, mayor será el
número de equipos esperando para insertar datos en el
bus, y en consecuencia, la red irá más
lenta.
Además, debido al modo en que los equipos se
comunican en una topología de bus, puede producirse
mucho ruido. Ruido es el
tráfico generado en la red cuando los equipos intentan
comunicarse entre sí simultáneamente. Un
incremento del número de equipos produce un aumento del
ruido y la correspondiente reducción de la eficacia de la
red.
- TOPOLOGÍA EN ESTRELLA:
En una topología en estrella, los segmentos de
cable de cada equipo en la red están conectados a un
componente centralizado, o concentrador. Un concentrador
es un dispositivo que conecta varios equipos juntos. En una
topología en estrella, las señales se transmiten
desde el equipo, a través del concentrador, a todos los
equipos de la red. A mayor escala,
múltiples LANs pueden estar conectadas entre sí
en una topología en estrella.
Una ventaja de la topología en estrella es que
si uno de sus equipos falla, únicamente este equipo es
incapaz de enviar o recibir datos. El resto de la red funciona
normalmente.
El inconveniente de utilizar esta topología es
que debido a que cada equipo está conectado a un
concentrador, si éste falla, fallará toda la red.
Además, en una topología en estrella, el ruido se
crea en la red.
- TOPOLOGÍA EN ANILLO:
En una topología en anillo, los equipos
están conectados con un cable de forma circular. A
diferencia de la topología de bus, no hay extremos con
terminaciones. Las señales viajan alrededor del bucle en
una dirección y pasan a través de cada equipo,
que actúa como repetidor para amplificar la señal
y enviarla al siguiente equipo.
A mayor escala, en una topología en anillo
múltiples LANs pueden conectarse entre sí
utilizando el cable coaxial ThickNet o el cable de fibra
óptica.
La ventaja de una topología en anillo es que
cada equipo actúa como repetidor, regenerando la
señal y enviándola al siguiente equipo,
conservando la potencia de
la señal.
Paso de testigo
El método
de transmisión de datos alrededor del anillo se denomina
paso de testigo (token passing). Un testigo es
una serie especial de bits que contiene información de
control. La posesión del testigo permite a un
dispositivo de red transmitir datos a la red.
Cada red tiene un único testigo.
El equipo emisor retira el testigo del anillo y
envía los datos solicitados alrededor del anillo. Cada
equipo pasa los datos hasta que el paquete llega el equipo cuya
dirección coincide con la de los datos. El equipo
receptor envía un mensaje al equipo emisor indicando que
se han recibido los datos. Tras la verificación, el
equipo emisor crea un nuevo testigo y lo libera a la
red.
La ventaja de una topología en anillo es que
puede gestionar mejor entornos con mucho tráfico que las
redes con bus.
Además, hay mucho menos impacto del ruido en
las topologías en anillo.
El inconveniente de una topología en anillo es
que los equipos sólo pueden enviar los datos de uno en
uno en un único Token Ring. Además, las
topologías en anillo son normalmente más caras
que las tecnologías de bus.
- TOPOLOGÍA DE MALLA:
En una topología de malla, cada equipo
está conectado a cada uno del resto de equipos por un
cable distinto. Esta configuración proporciona rutas
redundantes a través de la red de forma que si un cable
falla, otro transporta el tráfico y la red sigue
funcionando.
A mayor escala, múltiples LANs pueden estar en
estrella conectadas entre sí en una topología de
malla utilizando red telefónica conmutada, un cable
coaxial ThickNet o el cable de fibra óptica.
Una de las ventajas de las topologías de malla
es su capacidad de respaldo al proporcionar múltiples
rutas a través de la red. Debido a que las rutas
redundantes requieren más cable del que se necesita en
otras topologías, una topología de malla puede
resultar cara.
- TOPOLOGÍAS HÍBRIDAS:
En una topología híbrida, se combinan
dos o más topologías para formar un diseño
de red completo. Raras veces, se diseñan las redes
utilizando un solo tipo de topología. Por ejemplo, es
posible que desee combinar una topología en estrella con
una topología de bus para beneficiarse de las ventajas
de ambas.
Importante: En una topología
híbrida, si un solo equipo falla, no afecta al resto de
la red.
Normalmente, se utilizan dos tipos de
topologías híbridas: topología en
estrella-bus y topología en estrella-anillo.
En estrella-bus: En una topología en
estrella-bus, varias redes de topología en estrella
están conectadas a una conexión en bus. Cuando
una configuración en estrella está llena, podemos
añadir una segunda en estrella y utilizar una
conexión en bus para conectar las dos topologías
en estrella.
En una topología en estrella-bus, si un equipo
falla, no afectará al resto de la red. Sin embargo, si
falla el componente central, o concentrador, que une todos los
equipos en estrella, todos los equipos adjuntos al componente
fallarán y serán incapaces de
comunicarse.
En estrella-anillo: En la topología en
estrella-anillo, los equipos están conectados a un
componente central al igual que en una red en estrella. Sin
embargo, estos componentes están enlazados para formar
una red en anillo.
Al igual que la topología en estrella-bus, si
un equipo falla, no afecta al resto de la red. Utilizando el
paso de testigo, cada equipo de la topología en
estrella-anillo tiene las mismas oportunidades de
comunicación. Esto permite un mayor tráfico de
red entre segmentos que en una topología en
estrella-bus.
Utilizamos diferentes tecnologías de redes para
la comunicación entre equipos de LANs y WANs. Podemos
utilizar una combinación de tecnologías para
obtener la mejor relación costo-beneficio y la máxima eficacia del
diseño de nuestra red.
Hay muchas tecnologías de redes disponibles,
entre las que se encuentran:
• Ethernet.
• Token ring.
• Modo de transferencia asíncrona
(asynchronous transfer mode, ATM).
• Interfaz de datos distribuidos por fibra
(Fiber Distributed Data Interface, FDDI).
• Frame
relay.
Una de las principales diferencias entre estas
tecnologías es el conjunto de reglas utilizada por cada
una para insertar datos en el cable de red y para extraer datos
del mismo. Este conjunto de reglas se denomina método
de acceso. Cuando los datos circulan por la red, los
distintos métodos
de acceso regulan el flujo del tráfico de
red.
- Ethernet
Ethernet es una popular tecnología LAN que
utiliza el Acceso múltiple con portadora y
detección de colisiones (Carrier Sense
Múltiple Access with Collision Detection,
CSMA/CD) entre
estaciones con diversos tipos de cables. Ethernet es pasivo, lo
que significa que no requiere una fuente de alimentación
propia, y por tanto no falla a menos que el cable se corte
físicamente o su terminación sea incorrecta.
Ethernet se conecta utilizando una topología de bus en
la que el cable está terminado en ambos
extremos.
Ethernet utiliza múltiples protocolos
de comunicación y puede conectar entornos
informáticos heterogéneos, incluyendo Netware,
UNIX,
Windows y
Macintosh.
Método de acceso: El método de
acceso a la red utilizado por Ethernet es el Acceso
múltiple con portadora y detección de colisiones
(Carrier Sense Múltiple Access with Collision
Detection, CSMA/CD). CSMA/CD es un conjunto de reglas que
determina el modo de respuesta de los dispositivos de red
cuando dos de ellos intentan enviar datos en la red
simultáneamente. La transmisión de datos por
múltiples equipos simultáneamente a través
de la red produce una colisión.
Cada equipo de la red, incluyendo clientes y
servidores,
rastrea el cable en busca de tráfico de red.
Únicamente cuando un equipo detecta que el cable
está libre y que no hay tráfico envía los
datos. Después de que el equipo haya transmitido los
datos en el cable, ningún otro equipo puede transmitir
datos hasta que los datos originales hayan llegado a su destino
y el cable vuelva a estar libre. Tras detectar una
colisión, un dispositivo espera un tiempo
aleatorio y a continuación intenta retransmitir el
mensaje.
Si el dispositivo detecta de nuevo una
colisión, espera el doble antes de intentar retransmitir
el mensaje.
Velocidad de transferencia:
Ethernet estándar, denominada 10BaseT, soporta
velocidades de transferencia de datos de 10 Mbps sobre una
amplia variedad de cableado. También están
disponibles versiones de Ethernet de alta velocidad. Fast
Ethernet (100BaseT) soporta velocidades de transferencia de
datos de 100 Mbps y Gigabit Ethernet soporta velocidades de 1
Gbps (gigabit por segundo) o 1,000 Mbps.
- Token Ring
Las redes Token ring están implementadas
en una topología en anillo. La topología
física de una red Token Ring es la
topología en estrella, en la que todos los equipos de la
red están físicamente conectados a un
concentrador o elemento central.
El anillo físico está cableado mediante
un concentrador denominado unidad de acceso
multiestación (multistation access unit, MSAU).
La topología lógica representa la ruta del
testigo entre equipos, que es similar a un anillo.
Importante El anillo lógico representa
la ruta del testigo entre equipos. El anillo físico
está cableado mediante un concentrador denominado unidad
de acceso multiestación (multistation access
unit, MSAU).
Método de acceso El método de
acceso utilizado en una red Token Ring es de paso de
testigo. Un testigo es una serie especial de bits que viaja
sobre una red Token Ring. Un equipo no puede transmitir
salvo que tenga posesión del testigo; mientras que el
testigo está en uso por un equipo, ningún otro
puede transmitir datos.
Cuando el primer equipo de la red Token Ring se
activa, la red genera un testigo. Éste viaja sobre el
anillo por cada equipo hasta que uno toma el control del
testigo. Cuando un equipo toma el control del testigo,
envía una trama de datos a la red. La trama viaja por el
anillo hasta que alcanza al equipo con la dirección que
coincide con la dirección de destino de la trama. El
equipo de destino copia la trama en su memoria y
marca la trama
en el campo de estado de la
misma para indicar que la información ha sido
recibida.
La trama continúa por el anillo hasta que llega
al equipo emisor, en la que se reconoce como correcta. El
equipo emisor elimina la trama del anillo y transmite un nuevo
testigo de nuevo en el anillo.
Velocidad de transferencia La velocidad de
transferencia en una red Token Ring se encuentra entre 4
y 16 Mbps.
- Modo de transferencia asíncrona
ATM
El modo de transferencia asíncrona
(Asynchronous transfer mode, ATM) es una red de
conmutación de paquetes que envía paquetes de
longitud fija a través de LANs o WANs, en lugar de
paquetes de longitud variable utilizados en otras
tecnologías.
Los paquetes de longitud fija, o celdas, son paquetes
de datos que contienen únicamente información
básica de la ruta, permitiendo a los dispositivos de
conmutación enrutar el paquete rápidamente. La
comunicación tiene lugar sobre un sistema punto-a-punto
que proporciona una ruta de datos virtual y permanente entre
cada estación.
Importante La velocidad de transmisión
de ATM permite transmitir voz, vídeo en tiempo real,
audio con calidad CD, imágenes
y transmisiones de datos del orden de megabits.
Utilizando ATM, podemos enviar datos desde una oficina
principal a una ubicación remota. Los datos viajan desde
una LAN sobre una línea digital a un conmutador ATM y
dentro de la red ATM. Pasa a través de la red ATM y
llega a otro conmutador ATM en la LAN de destino. Debido a su
ancho de banda expandido, ATM puede utilizarse en entornos
de:
• Voz, vídeo en tiempo real.
• Audio con calidad CD
• Datos de imágenes, como
radiología en tiempo real.
• Transmisión de datos del orden de
megabits.
Método de acceso: Una red ATM utiliza el
método de acceso punto-a-punto, que transfiere paquetes
de longitud fija de un equipo a otro mediante un equipo de
conmutación ATM. El resultado es una tecnología
que transmite un paquete de datos pequeño y compacto a
una gran velocidad.
Velocidad de transferencia La velocidad de
transferencia en una red ATM se encuentra entre 155 y 622
Mbps.
- Interfaz de datos distribuida por fibra
FDDI
Una red de Interfaz de datos distribuidos por fibra
(Fiber Distributed Data Interface, FDDI) proporciona
conexiones de alta velocidad para varios tipos de
redes. FDDI fue diseñado para su uso con equipos que
requieren velocidades mayores que los 10 Mbps disponibles de
Ethernet o los 4 Mbps disponibles de Token Ring. Una red
FDDI puede soportar varias LANs de baja capacidad que requieren
un backbone de alta velocidad.
Una red FDDI está formada por dos flujos de
datos similares que fluyen en direcciones opuestas por dos
anillos. Existe un anillo primario y otro secundario. Si hay un
problema con el anillo primario, como el fallo del anillo o una
rotura del cable, el anillo se reconfigura a sí mismo
transfiriendo datos al secundario, que continúa
transmitiendo.
Importante
FDDI proporciona un backbone de alta velocidad
a las redes LAN o
WAN existentes.
Método de acceso
El método de acceso utilizado en una red FDDI
es el paso de testigo. Un equipo en una red FDDI puede
transmitir tantos paquetes como pueda producir en una tiempo
predeterminado antes de liberar el testigo. Tan pronto como un
equipo haya finalizado la transmisión o después
de un tiempo de transmisión predeterminado, el equipo
libera el testigo.
Como un equipo libera el testigo cuando finaliza la
transmisión, varios paquetes pueden circular por el
anillo al mismo tiempo. Este método de paso de testigo
es más eficiente que el de una red Token Ring,
que permite únicamente la circulación de una
trama a la vez. Este método de paso de testigo
también proporciona un mayor rendimiento de datos a la
misma velocidad de transmisión.
Velocidad de transferencia
La velocidad de transferencia en una red FDDI se
encuentra entre 155 y 622 Mbps.
- Frame Relay
Frame relay es una red de conmutación de
paquetes que envía paquetes de longitud variable
sobre LANs o WANs. Los paquetes de longitud variable, o tramas,
son paquetes de datos que contienen información de
direccionamiento adicional y gestión de errores necesaria para su
distribución.
La conmutación tiene lugar sobre una red que
proporciona una ruta de datos permanente virtual entre cada
estación. Este tipo de red utiliza enlaces digitales de
área extensa o fibra óptica y ofrece un acceso
rápido a la transferencia de datos en los que se paga
únicamente por lo que se necesita.
La conmutación de paquetes es el método
utilizado para enviar datos sobre una WAN dividiendo un paquete
de datos de gran tamaño en piezas más
pequeñas (paquetes). Estas piezas se envían
mediante un conmutador de paquetes, que envía los
paquetes individuales a través de la WAN utilizando la
mejor ruta actualmente disponible.
Aunque estos paquetes pueden viajar por diferentes
rutas, el equipo receptor puede ensamblar de nuevo las piezas
en la trama de datos original.
Sin embargo, podemos tener establecido un circuito
virtual permanente (permanent virtual circuit, PVC), que
podría utilizar la misma ruta para todos los paquetes.
Esto permite una transmisión a mayor velocidad que las
redes Frame Relay convencionales y elimina la necesidad
para el desensamblado y reensamblado de paquetes.
Método de acceso
Frame relay utiliza un método de acceso
punto-a-punto, que transfiere paquetes de tamaño
variable directamente de un equipo a otro, en lugar de entre
varios equipos y periféricos.
Velocidad de transferencia
Frame relay permite una transferencia de datos que
puede ser tan rápida como el proveedor pueda soportar a
través de líneas digitales.
Para satisfacer las necesidades de red crecientes de
una organización, se necesita ampliar el
tamaño o mejorar el rendimiento de una red. No se puede
hacer crecer la red simplemente añadiendo nuevos equipos
y más cable.
Cada topología o arquitectura de
red tiene sus límites. Se puede, sin embargo, instalar
componentes para incrementar el tamaño de la red dentro
de su entorno existente. Entre los componentes que le permiten
ampliar la red se incluyen:
• Repetidores y concentradores (hub) Los
repetidores y concentradores retransmiten una señal
eléctrica recibida en un punto de conexión
(puerto) a todos los puertos para mantener la integridad de la
señal.
• Puentes (bridge) Los puentes permiten que los
datos puedan fluir entre LANs.
• Conmutadores (switch) Los
conmutadores permiten flujo de datos de alta velocidad a
LANs.
• Enrutadores (router) Los
enrutadores permiten el flujo de datos a través de LANs
o WANs, dependiendo de la red de destino de los
datos.
• Puertas de enlace (Gateway) Las puertas de
enlace permiten el flujo de datos a través de LANs o
WANs y funcionan de modo que equipos que utilizan diversos
protocolos puedan comunicarse entre sí.
También puede ampliar una red permitiendo a los
usuarios la conexión a una red desde una
ubicación remota. Para establecer una conexión
remota, los tres componentes requeridos son un cliente de
acceso remoto, un servidor de acceso remoto y conectividad
física. Microsoft
Windows 2000
permite a clientes remotos conectarse a servidores de acceso
remoto utilizando:
• Red pública telefónica conmutada
(RTC).
• Red digital de servicios
integrados (RDSI).
• X.25.
• Línea ADSL
(Asymmetric Digital Subscriber Line).
- Repetidores y concentradores (hub)
Podemos utilizar repetidores y concentradores para
ampliar una red añadiendo dos o más segmentos de
cableado. Estos dispositivos utilizados habitualmente son
económicos y fáciles de instalar.
Repetidores Los repetidores reciben
señales y las retransmiten a su potencia y
definición originales. Esto incrementa la longitud
práctica de un cable (si un cable es muy largo, la
señal se debilita y puede ser irreconocible).
Instalar un repetidor entre segmentos de cable permite
a las señales llegar más lejos. Los repetidores
no traducen o filtran las señales. Para que funcione un
repetidor, ambos segmentos conectados al repetidor deben
utilizar el mismo método de acceso.
Por ejemplo, un repetidor no puede traducir un paquete
Ethernet a un paquete Token Ring. Los repetidores no
actúan como filtros para restringir el flujo del
tráfico problemático. Los repetidores
envían cada bit de datos desde un segmento de cable a
otro, incluso si los datos están formados por paquetes
malformados o no destinados a un equipo en otro
segmento.
Importante Los repetidores son una forma
económica de extender la longitud de cableado sin
sacrificar la pérdida de datos. Los concentradores
permiten conectar varios equipos a un punto central sin
pérdida de datos. Un concentrador transmite el paquete
de datos a todos los equipos y segmentos que están
conectados al mismo. Utilice un repetidor para:
• Conectar dos o más segmentos con cable
similar.
• Regenerar la señal para incrementar la
distancia transmitida.
• Transmitir todo el tráfico en ambas
direcciones.
• Conectar dos segmentos del modo más
rentable posible.
Concentradores (Hub)
Los concentradores son dispositivos de conectividad
que conectan equipos en una topología en estrella. Los
concentradores contienen múltiples puertos para conectar
los componentes de red.
Si utiliza un concentrador, una rotura de la red no
afecta a la red completa; sólo el segmento y el equipo
adjunto al segmento falla. Un único paquete de datos
enviado a través de un concentrador fluye a todos los
equipos conectados. Hay dos tipos de concentradores:
• Concentradores pasivos. Envían la
señal entrante directamente a través de sus
puertos sin ningún procesamiento de la señal.
Estos concentradores son generalmente paneles de
cableado.
• Concentradores activos.
A veces denominados repetidores multipuerto, reciben las
señales entrantes, procesan las señales y las
retransmiten a sus potencias y definiciones originales a los
equipos conectados o componentes.
Use un concentrador para:
• Cambiar y expandir fácilmente los
sistemas de cableado.
• Utilizar diferentes puertos con una variedad de
tipos de cable.
• Permitir la monitorización central de la
actividad y el tráfico de red.
- Puentes (Bridges)
Un puente es un dispositivo que distribuye paquetes de
datos en múltiples segmentos de red que utilizan el
mismo protocolo de
comunicaciones. Un puente distribuye una
señal a la vez. Si un paquete va destinado a un equipo
dentro del mismo segmento que el emisor, el puente retiene el
paquete dentro de ese segmento. Si el paquete va destinado a
otro segmento, lo distribuye a ese segmento.
Direcciones MAC
A medida que el tráfico cruza a través
del puente, la información sobre las direcciones MAC de
los equipos emisores se almacena en la memoria
del puente. El puente usa esta información para
construir una tabla basada en estas direcciones.
A medida que se envían más datos, el
puente construye una tabla puente que identifica a cada equipo
y su ubicación en los segmentos de red. Cuando el puente
recibe un paquete, la dirección de origen se compara a
la dirección de origen listada en la tabla. Si la
dirección fuente no está presente en la tabla, se
añade a la misma.
A continuación, el puente compara la
dirección de destino con la dirección de destino
listada en la tabla. Si reconoce la ubicación de la
dirección de destino, reenvía el paquete a esta
dirección. Si no reconoce la dirección de
destino, reenvía el paquete a todos los
segmentos.
Use un puente para:
• Expandir la longitud de un segmento.
• Proporcionar un mayor número de equipos
en la red.
• Reducir cuellos de botella de tráfico
resultante de un excesivo número de equipos
conectados.
• Dividir una red sobrecargada en dos redes
separadas, reduciendo la cantidad de tráfico en cada
segmento y haciendo cada red más eficiente.
• Enlazar cables físicos de distinto tipo,
como cable de par trenzado con cable coaxial en
Ethernet.
- Conmutadores o Switches
Los conmutadores son similares a los puentes, pero
ofrecen una conexión de red más directa entre los
equipos de origen y destino. Cuando un conmutador recibe un
paquete de datos, crea una conexión interna separada, o
segmento, entre dos de sus puertos cualquiera y reenvía el
paquete de datos al puerto apropiado del equipo de destino
únicamente, basado en la información de la cabecera
de cada paquete. Esto aísla la conexión de los
demás puertos y da acceso a los equipos origen y destino a
todo el ancho de banda de una red.
A diferencia de un concentrador, los conmutadores son
comparables a un sistema telefónico con líneas
privadas. En tal sistema, si una persona llama a
cualquier otra, el operador o conmutador telefónico les
conecta a una línea dedicada. Esto permite que tengan
lugar más conversaciones a más en un momento
dado.
Use un conmutador para:
• Enviar un paquete directamente del equipo origen
al destino.
• Proporcionar una mayor velocidad de
transmisión de datos.
- Enrutadores o routers
Un enrutador es un dispositivo que actúa como
un puente o conmutador, pero proporciona funcionalidad
adicional. Al mover datos entre diferentes segmentos de red,
los enrutadores examinan la cabecera del paquete para
determinar la mejor ruta posible del paquete.
Un enrutador conoce el camino a todos los segmentos
de la red accediendo a información almacenada en la
tabla de rutas. Los enrutadores permiten a todos los usuarios
de una red compartir una misma conexión a Internet o a
una WAN.
Use un enrutador para:
• Enviar paquetes directamente a un equipo de
destino en otras redes o segmento. Los enrutadores usan una
dirección de paquete más completa que los
puentes. Los enrutadores garantizan que los paquetes viajen
por las rutas más eficientes a sus destinos. Si un
enlace entre dos enrutadores falla, el enrutador de origen
puede determinar una ruta alternativa y mantener el
tráfico en movimiento.
• Reducir la carga en la red. Los enrutadores
leen sólo los paquetes de red direccionados y pasan la
información sólo si la dirección de red
es conocida. De este modo, no pasan información
corrupta. Esta capacidad de controlar los datos que pasan a
través del enrutador reduce la cantidad de
tráfico entre redes y permite a los enrutadores
utilizar estos enlaces más eficientemente que los
puentes.
- Puertas de enlace Gateway
Las puertas de enlace permiten la comunicación
entre diferentes arquitecturas de red. Una puerta de enlace
toma los datos de una red y los empaqueta de nuevo, de modo que
cada red pueda entender los datos de red de la otra.
Una puerta de enlace es cómo un
intérprete. Por ejemplo, si dos grupos de
personas pueden físicamente hablar entre sí pero
hablan idiomas diferentes, necesitan un intérprete para
comunicarse. De modo similar, dos redes pueden tener una
conexión física, pero necesitan una puerta de
enlace para traducir la comunicación de red.
Use una puerta de enlace para enlazar dos sistemas que
no utilizan:
• La misma arquitectura.
• Los mismos conjuntos de
reglas de comunicación y regulaciones.
• Las mismas estructuras
de formateo de datos.
6) Tipos de conectividad de acceso
remoto
Windows server y otros sistemas
operativos de características de servidores, permiten
a los usuarios conectarse a una red desde una ubicación
remota utilizando una diversidad de hardware, como módems.
Un módem permite a un equipo comunicarse a través
de líneas telefónicas.
El cliente de acceso remoto se conecta al servidor de
acceso remoto, que actúa de enrutador o de puerta de
enlace, para el cliente a la red remota. Una línea
telefónica proporciona habitualmente la conectividad
física entre el cliente y el servidor. El servidor de
acceso remoto ejecuta la característica de enrutamiento y
acceso remoto de para soportar conexiones remotas y proporcionar
interoperabilidad con otras soluciones de
acceso remoto.
Los dos tipos de conectividad de acceso remoto
proporcionados en Windows 2000/3 server son el acceso
telefónico a redes y la red privada virtual (VPN).
Acceso remoto telefónico a redes: Windows
2000/3 Server proporciona un acceso remoto telefónico a
los usuarios que realizan llamadas a intranets empresariales. El
equipo de acceso telefónico instalado en un servidor de
acceso remoto ejecutando Windows 2000/3 responde peticiones de
conexión entrantes desde clientes de acceso
telefónico remotos.
El equipo de acceso telefónico responde la
llamada, verifica la identidad del
llamador y transfiere los datos entre el cliente remoto y la
intranet
corporativa.
Red privada virtual Una red privada virtual
(virtual private network, VPN) utiliza tecnología
de cifrado para proporcionar seguridad y otras
características disponibles únicamente en redes
privadas. Una VPN permite establecer una conexión remota
segura a un servidor corporativo que está conectado tanto
a la LAN corporativa como a una red pública, como la
Internet.
Desde la perspectiva de usuario, la VPN proporciona una
conexión punto-a-punto entre el equipo del usuario y un
servidor corporativo. La interconexión intermedia de redes
es transparente al usuario, como si tuviera conexión
directa.
Red pública telefónica conmutada
RTC
La red pública telefónica conmutada (RTC)
hace referencia al estándar telefónico
internacional basado en utilizar líneas de cobre para
transmitir datos de voz analógica. Este estándar
fue diseñado para transportar únicamente las
frecuencias mínimas necesarias para distinguir voces
humanas.
Como la RTC no fue diseñada para transmisiones de
datos, existen límites a la velocidad máxima de
transmisión de una conexión RTC. Además, la
comunicación analógica es susceptible de incluir
ruido de línea que causa una reducción de la
velocidad de transmisión de datos.
La principal ventaja de la RTC es su disponibilidad a
nivel mundial y el bajo coste del hardware debido a la producción masiva.
Módem analógico El equipo de acceso
telefónico a redes está formado por un módem
analógico para el cliente de acceso remoto y otro para el
servidor de acceso remoto. Un módem analógico es un
dispositivo que permite a un equipo transmitir información
a través de una línea telefónica
estándar. Como un equipo es digital y una línea de
teléfono es analógica, se necesitan
módems analógicos para convertir la señal
digital a analógica, y viceversa.
Para organizaciones de
mayor tamaño, el servidor de acceso remoto está
adjunto a un banco de
módems que contiene cientos de módems. Con
módems analógicos tanto en el servidor de acceso
remoto como en el cliente de acceso remoto, la máxima
velocidad de transferencia binaria soportada por conexiones PSTN
es de 56.000 bits por segundo, o 56 kilobits por
segundo.
RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS RDSI –
ISDN
La red digital de servicios integrados (RDSI) es un
estándar de comunicaciones internacional para enviar voz,
vídeo y datos a través de líneas
telefónicas digitales y líneas telefónicas
estándares. RDSI tiene la capacidad de ofrecer dos
conexiones simultáneamente a través de un
único par de línea telefónica. Las dos
conexiones pueden ser cualquier combinación de datos, voz,
vídeo o fax. La misma
línea utiliza un servicio de subscriptor RDSI, que se
denomina Interfaz de Acceso Básico (Basic Rate
Interface, BRI). BRI tiene dos canales, denominados canales
B, a 64 Kbps cada uno, que transportan los datos, y un canal de
datos a 16 Kbps para información de control. Los dos
canales B pueden combinarse para formar una única
conexión a 128 Kbps.
El otro servicio de velocidad de transmisión
RDSI, el Interfaz de Acceso Primario (Primary Rate
Interface, PRI), tiene 23 canales B y un canal D a 64 Kbps y
utiliza más pares de líneas. PRI es mucho
más caro que BRI y no es el habitualmente escogido por
usuarios de acceso remoto individuales. En la mayoría de
casos, BRI es el preferido cuando se utiliza RDSI para el acceso
remoto.
Transmisión digital
RDSI es una transmisión digital, a diferencia de
la transmisión analógica de RTC. Las líneas
RDSI deben ser utilizadas tanto en el servidor como en el sitio
remoto. Además, debemos instalar un módem RDSI
tanto en el servidor como en el cliente remoto.
Ampliación sobre el intercambio
telefónico local
RDSI no es simplemente una conexión
punto-a-punto. Las redes RDSI se amplían desde el
intercambio telefónico local al usuario remoto e incluyen
todas las telecomunicaciones y equipo de conmutación
que subyace entre ellos.
Módem RDSI El equipo de acceso remoto
telefónico a redes está formado por un módem
RDSI tanto para el cliente como el servidor de acceso remoto.
RDSI ofrece una comunicación más rápida que
RTC, comunicándose a velocidades superiores a 64
Kbps.
X.25
En una red X.25, los datos se transmiten utilizando
conmutación de paquetes. X.25 utiliza un equipo de
comunicaciones de datos para crear una red universal y detallada
de nodos de reenvío de paquetes que envían un
paquete X.25 a su dirección designada.
Ensamblador/desensamblador de paquetes X.25 (PAD)
Los clientes de acceso telefónico a redes pueden acceder
directamente a una red X.25 utilizando un ensamblador/desensamblador de paquetes X.25
(packet assembler/disassembler, PAD).
Un PAD permite el uso de terminales y conexiones de
módems sin necesidad de hardware y conectividad de
clientes costosa para hablar directamente a X.25. Los PADs de
acceso remoto son una elección práctica para los
clientes de acceso remoto porque no requieren insertar una
línea X.25 en la parte posterior del equipo. El
único requisito para un PAD de acceso remoto es el
número telefónico del servicio de PAD para el
operador.
El servicio de enrutamiento y acceso remoto proporciona
acceso a la red X.25 en alguna de las dos configuraciones
mostradas en la siguiente tabla:
LINEA DE SUBSCRIPTOR DIGITAL ASIMÉTRICA O
ASÍNCRONA ADSL
La línea de subscriptor digital asimétrica
( Asymmetric digital subscriber line, ADSL) es una
tecnología que permite enviar mayor cantidad de datos
sobre líneas telefónicas de cobre existentes. ADSL
lo consigue utilizando la porción del ancho de banda de la
línea telefónica no utilizado por la voz,
permitiendo la transmisión simultánea de voz y
datos.
Los usuarios de acceso remoto telefónico a redes
reciben mucha más información que envían. La
naturaleza
asimétrica de la conexión ADSL encaja bien con la
mayoría de usos de negocio remoto e Internet. En la
recepción de datos, ADSL soporta velocidades de
transferencia desde 1,5 a 9 Mbps.
En el envío de datos, ADSL soporta velocidad de
transferencia de 16 a 640 Kbps. Aunque ADSL proporciona mayores
velocidades de transmisión de datos que las conexiones
PSTN y RDSI, el equipo cliente puede recibir datos a una mayor
velocidad que enviar datos.
Interfaz LAN o interfaz de acceso telefónico a
redes
El equipo ADSL puede aparecer a Windows 2000 tanto como
un interfaz LAN como un interfaz de acceso telefónico a
redes. Cuando un adaptador ADSL aparece como un interfaz LAN, la
conexión ADSL opera del mismo modo que una conexión
LAN a Internet.
Cuando un adaptador ADSL aparece como un interfaz de
acceso telefónico a redes, ADSL proporciona una
conexión física y los paquetes individuales se
envían utilizando el modo de transferencia
asíncrona (ATM). Se instala un adaptador ATM con un puerto
ADSL tanto en el cliente como en el servidor de acceso
remoto.
Importante: La línea de subscriptor
digital asimétrica ( Asymmetric digital subscriber
line, ADSL) es una tecnología que permite enviar mayor
cantidad de datos sobre líneas telefónicas de cobre
existentes. En la recepción de datos, ADSL soporta
velocidades de transferencia desde 1,5 a 9 Mbps. En el
envío de datos, ADSL soporta velocidad de transferencia de
16 a 640 Kbps. Cuando un adaptador ADSL aparece como un interfaz
LAN, la conexión ADSL opera del mismo modo que una
conexión LAN a Internet.
Tutoriales para profesores (Microsoft
Corporation):
Autor:
Edsel Enrique Urueña
León
Ingeniero electrónico
Especialista en redes y telecomunicaciones
Mantenimiento de hardware
2005