Redes y comunicaciones de datos (página 2)

Cada día existe más demanda de
servicios de
telecomunicación entre computadoras, y entre éstas
y terminales conectados en lugares alejados de ellas, lo cual
abre más el abanico de posibilidades de la
conjunción entre las comunicaciones y la
computación o informática, conjunción a la que se
da el nombre de telemática.

MEDIOS DE COMUNICACIÓN.

El cable par trenzado

Es de los más antiguos en el mercado y en
algunos tipos de aplicaciones es el más común.
Consiste en dos alambres de cobre o a
veces de aluminio,
aislados con un grosor de 1 mm aproximadamente. Los alambres se
trenzan con el propósito de reducir la interferencia
eléctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados
se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de
Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8,
hasta 300 pares).

Un ejemplo de par trenzado es el sistema de
telefonía, ya que la mayoría de
aparatos se conectan a la central telefónica por medio de
un par trenzado. Actualmente, se han convertido en un
estándar en el ámbito de las redes LAN
(Local Area Network) como medio de transmisión en las
redes de acceso a usuarios (típicamente cables de 2
ó 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de
transmisión de cables de par trenzado son inferiores, y en
especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas, a las del
cable coaxial,
su gran adopción
se debe al costo, su
flexibilidad y facilidad de instalación, así como
las mejoras tecnológicas constantes introducidas en
enlaces de mayor velocidad,
longitud, etc.

Estructura del cable par
trenzado:

Por lo general, la estructura de
todos los cables par trenzado no difieren significativamente,
aunque es cierto que cada fabricante introduce algunas
tecnologías adicionales mientras los estándares de
fabricación se lo permitan. El cable está
compuesto, por un conductor interno que es de alambre
electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una
capa de polietileno coloreado.

Debajo de la aislación coloreada
existe otra capa de aislación también de
polietileno, que contiene en su composición una sustancia
antioxidante para evitar la corrosión del cable. El conducto
sólo tiene un diámetro de aproximadamente medio
milímetro, y más la aislación el
diámetro puede superar el milímetro.

Sin embargo es importante aclarar que habitualmente este
tipo de cable no se maneja por unidades, sino por pares y
grupos de
pares, paquete conocido como cable multipar. Todos los cables del
multipar están trenzados entre sí con el objeto de
mejorar la resistencia de
todo el grupo hacia
diferentes tipos de interferencia electromagnética
externa. Por esta razón surge la necesidad de poder definir
colores para los
mismos que permitan al final de cada grupo de cables conocer
qué cable va con cual otro. Los colores del aislante
están normalizados a fin de su manipulación por
grandes cantidades. Para Redes Locales los colores estandarizados
son:

• Naranja / Blanco – Naranja.
• Verde / Blanco – Verde.
• Blanco / Azul – Azul
• Blanco / Marrón –
  Marrón

En telefonía, es común encontrar dentro de
las conexiones grandes cables telefónicos compuestos por
cantidades de pares trenzados, aunque perfectamente
identificables unos de otros a partir de la normalización de los mismos. Los cables una
vez fabricados unitariamente y aislados, se trenzan de a pares de
acuerdo al color de cada uno
de ellos; aún así, estos se vuelven a unir a otros
formando estructuras
mayores: los pares se agrupan en subgrupos, los subgrupos de
agrupan en grupos, los grupos se agrupan en superunidades, y las
superunidades se agrupan en el denominado cable.

De esta forma se van uniendo los cables hasta llegar a
capacidades de 2200 pares; un cable normalmente está
compuesto por 22 superunidades; cada sub-unidad está
compuesta por 12 pares aproximadamente; este valor es el
mismo para las unidades menores. Los cables telefónicos
pueden ser armados de 6, 10, 18, 20, 30, 50, 80, 100, 150, 200,
300, 400, 600, 900, 1200, 1500, 1800 ó 2200
pares.

Tipos de cable par
trenzado:

• Cable de par trenzado apantallado
  (STP):

En este tipo de cable, cada par va recubierto por una
malla conductora que actúa de apantalla frente a
interferencias y ruido
eléctrico. Su impedancia es de 150 Ohm.

 El nivel de protección del STP ante
perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo
es más costoso y requiere más instalación.
La pantalla del STP, para que sea más eficaz, requiere una
configuración de interconexión con tierra (dotada
de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar
conectores RJ49.

Es utilizado generalmente en las instalaciones de
procesos de
datos por su capacidad y sus buenas características contra
las radiaciones electromagnéticas, pero el inconveniente
es que es un cable robusto, caro y difícil de
instalar.

Cable de par trenzado con pantalla global (FTP):

En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no
están apantallados, pero sí dispone de una pantalla
global para mejorar su nivel de protección ante
interferencias externas. Su impedancia característica
típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de
transmisión son más parecidas a las del UTP.
Además, puede utilizar los mismos conectores RJ45. Tiene
un precio
intermedio entre el UTP y STP.

Cable par trenzado no apantallado
(UTP):

El cable par trenzado más simple y empleado, sin
ningún tipo de pantalla adicional y con una impedancia
característica de 100 Ohmios. El conector más
frecuente con el UTP es el RJ45, aunque también puede
usarse otro (RJ11, DB25, DB11, etc), dependiendo del adaptador de
red.

Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado,
por su costo accesibilidad y fácil instalación. Sus
dos alambres de cobre torcidos aislados con plástico
PVC han demostrado un buen desempeño en las aplicaciones de hoy. Sin
embargo, a altas velocidades puede resultar vulnerable a las
interferencias electromagnéticas del medio
ambiente.

El cable UTP es el más utilizado en
telefonía.

Categorías del cable UTP:

Cada categoría especifica unas
características eléctricas para el cable:
atenuación, capacidad de la línea e impedancia.
Existen actualmente 8 categorías dentro del cable
UTP:

 Categoría 1: Este tipo de
cable esta especialmente diseñado para redes
telefónicas, es el típico cable empleado para
teléfonos por las compañías
telefónicas. Alcanzan como máximo velocidades de
hasta 4 Mbps.

Categoría 2: De características
idénticas al cable de categoría 1.

Categoría 3: Es utilizado en redes de
ordenadores de hasta 16 Mbps. de velocidad y con un ancho de
banda de hasta 16 Mhz.

Categoría 4: Esta definido para redes de
ordenadores tipo anillo como Token Ring con un ancho de banda de
hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20 Mbps.

Categoría 5: Es un estándar dentro
de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz de soportar
comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de hasta
100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares
trenzados. La atenuación del cable de esta
categoría viene dado por esta tabla referida a una
distancia estándar de 100 metros:

  Categoría 5e: Es una
categoría 5 mejorada. Minimiza la atenuación y las
interferencias. Esta categoría no tiene estandarizadas las
normas aunque
si esta diferenciada por los diferentes organismos.

Categoría 6: No esta estandarizada aunque
ya se está utilizando. Se definirán sus
características para un ancho de banda de 250
Mhz.

Categoría 7: No esta definida y mucho
menos estandarizada. Se definirá para un ancho de banda de
600 Mhz. El gran inconveniente de esta categoría es el
tipo de conector seleccionado que es un RJ-45 de 1
pines.

En esta tabla podemos ver para las diferentes
categorías, teniendo en cuenta su ancho de banda, cual
sería las distancias máximas recomendadas sin
sufrir atenuaciones que hagan variar la señal:

El
cable coaxial.

El cable coaxial tenía una gran utilidad en sus
inicios por su propiedad
idónea de transmisión de voz, audio y video,
además de textos e imágenes.

Se usa normalmente en la conexión de redes con
topología de Bus como Ethernet y
ArcNet, se llama así porque su construcción es de forma coaxial. La
construcción del cable debe de ser firme y uniforme, por
que si no es así, no se tiene un funcionamiento
adecuado.

Este conexionado está estructurado por los
siguientes componentes de adentro hacia fuera de la siguiente
manera:

• Un núcleo de cobre sólido, o de
  acero con
  capa de cobre, o bien de una serie de fibras de alambre de
  cobre entrelazadas dependiendo del fabricante.
• Una capa de aislante que recubre el núcleo o
  conductor, generalmente de material de polivinilo, este
  aislante tiene la función de guardar una distancia
  uniforme del conductor con el exterior.
• Una capa de blindaje metálico, generalmente
  cobre o aleación de aluminio entretejido (a veces solo
  consta de un papel
  metálico) cuya función es la de mantenerse lo
  mas apretado posible para eliminar las interferencias,
  además de que evita de que el eje común se
  rompa o se tuerza demasiado, ya que si el eje común no
  se mantiene en buenas condiciones, trae como consecuencia que
  la señal se va perdiendo, y esto afectaría la
  calidad de la
  señal.
• Por último, tiene una capa final de
  recubrimiento, de color negro en el caso del cable coaxial
  delgado o amarillo en el caso del cable coaxial grueso, este
  recubrimiento normalmente suele ser de vinilo, xelón
  ó polietileno uniforme para mantener la calidad de las
  señales.

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Una breve comparación entre el cable coaxial y el
cable par trenzado:

El cable coaxial es más inmune a las
interferencias o al ruido que el par trenzado.

El cable coaxial es mucho más rígido que
el par trenzado, por lo que al realizar las conexiones entre
redes la labor será más dificultosa.

La velocidad de transmisión que podemos alcanzar
con el cable coaxial llega solo hasta 10Mbps, en cambio con el
par trenzado se consiguen 100Mbps.

Algunos tipos de cable coaxial:

 Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar"

El RG-75 se usa principalmente

para televisión

Cada cable tiene su uso. Por ejemplo, los cables RG-8,
RG-11 y RG-58 se usan para redes de datos con topología de
Bus como Ethernet y ArcNet.

Dependiendo del grosor tenemos:

• Cable coaxial delgado (Thin coaxial):

El RG-58 es un cable coaxial delgado: a este tipo de
cable se le denomina delgado porque es menos grueso que el otro
tipo de cable coaxial, debido a esto es menos rígido que
el otro tipo, y es más fácil de
instalar.

• Cable coaxial grueso (Thick
  coaxial):

Los RG8 y RG11 son cables coaxiales gruesos: estos
cables coaxiales permiten una transmisión de datos de
mucha distancia sin debilitarse la señal, pero el problema
es que, un metro de cable coaxial grueso pesa hasta medio
kilogramo, y no puede doblarse fácilmente. Un enlace de
coaxial grueso puede ser hasta 3 veces mas largo que un coaxial
delgado.

Dependiendo de su banda tenemos:

• Banda base:

Existen básicamente dos tipos de cable coaxial.
El de Banda Base, que es el normalmente empleado en redes de
ordenadores, con una resistencia de 50Ohm, por el que fluyen
señales digitales.

• Banda ancha:

El cable coaxial de banda ancha
normalmente mueve señales analógicas, posibilitando
la transmisión de gran cantidad de información por
varias frecuencias, y su uso más común es la
televisión por cable.

Los factores a tener en cuenta a la hora de elegir un
cable coaxial son su ancho de banda, su resistencia o impedancia
característica, su capacidad y su velocidad de
propagación.

El ancho de banda del cable coaxial está entre
los 500Mhz, esto hace que el cable coaxial sea ideal para
transmisión de televisión
por cable por múltiples canales.

La resistencia o la impedancia característica
depende del grosor del conductor central o malla, si varía
éste, también varía la impedancia
característica.  

Fibra Óptica:

A partir de 1970, cables que transportan luz en lugar de
una corriente
eléctrica. Estos cables son mucho más ligeros,
de menor diámetro y repetidores que los tradicionales
cables metálicos. Además, la densidad de
información que son capaces de transmitir es
también mucho mayor. Una fibra
óptica, el emisor está formado por un láser que
emite un potente rayo de luz, que varia en función de la
señal eléctrica que le llega. El receptor
está constituido por un fotodiodo, que transforma la luz
incidente de nuevo en señales
eléctricas.

 En la última década la fibra
óptica ha pasado a ser una de las tecnologías
más avanzadas que se utilizan como medio de
transmisión. Los logros con este material fueron
más que satisfactorios, desde lograr una mayor velocidad y
disminuir casi en su totalidad ruidos e interferencias, hasta
multiplicar las formas de envío en comunicaciones y
recepción por vía telefónica.

La fibra óptica está compuesta por
filamentos de vidrio de alta
pureza muy compactos. El grosor de una fibra es como la de un
cabello humano aproximadamente. Fabricadas a alta temperatura
con base en silicio, su proceso de elaboración es
controlado por medio de computadoras, para permitir que el
índice de refracción de su núcleo, que es la
guía de la onda luminosa, sea uniforme y evite las
desviaciones.

Como características de la fibra podemos destacar
que son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de
señal, amplia capacidad de transmisión y un alto
grado de confiabilidad ya que son inmunes a las interferencias
electromagnéticas de radio-frecuencia.
Las fibras ópticas no conducen señales
eléctricas, conducen rayos luminosos, por lo tanto son
ideales para incorporarse en cables sin ningún componente
conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta
tensión

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Las fibras ópticas se caracterizan por una
pérdidas de transmisión realmente bajas, una
capacidad extremadamente elevada de transporte de
señales, dimensiones mucho menores que los sistemas
convencionales, instalación de repetidores a lo largo de
las líneas (gracias a la disminución de las
perdidas debidas a la transmisión), una mayor resistencia
frente a las interferencias, etc.

La transmisión de las señales a lo largo
de los conductores de fibra óptica se verifica gracias a
la reflexión total de la luz en el interior de los
conductores óticos. Dichos conductores están
constituidos por un ánima de fibras delgadas, hechas de
vidrios ópticos altamente transparentes con un
índice de reflexión adecuado, rodeada por un manto
de varias milésimas de espesor, compuesto por otro vidrio
con índice de reflexión inferior al del que forma
el ánima. La señal que entra por un extremo de
dicho conductor se refleja en las paredes interiores hasta llegar
al extremo de salida, siguiendo su camino independientemente del
hecho de que la fibra esté o no curvada.

 Estos cables son la base de las modernas
autopistas de la información, que hacen
técnicamente posible una interconectividad a escala
planetaria.

Los tipos de fibra óptica
son:

• Fibra multimodal

En este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos
reflejándose a diferentes ángulos, los diferentes
rayos ópticos recorren diferentes distancias y se desfasan
al viajar dentro de la fibra. Por esta razón, la distancia
a la que se puede trasmitir está limitada.

• Fibra multimodal con índice
  graduado

En este tipo de fibra óptica el núcleo
está hecho de varias capas concéntricas de material
óptico con diferentes índices de refracción.
En estas fibras el número de rayos ópticos
diferentes que viajan es menor y, por lo tanto, sufren menos el
severo problema de las multimodales.

• Fibra monomodal:

Esta fibra óptica es la de menor diámetro
y solamente permite viajar al rayo óptico central. No
sufre del efecto de las otras dos pero es más
difícil de construir y manipular. Es también
más costosa pero permite distancias de transmisión
mayores.

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En comparación con el sistema convencional de
cables de cobre, donde la atenuación de sus señales
es de tal magnitud que requieren de repetidores cada dos
kilómetros para regenerar la transmisión, en el
sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta
70 Km. sin que haya necesidad de recurrir a repetidores, lo que
también hace más económico y de fácil
mantenimiento
este material.

Con un cable de seis fibras se puede transportar la
señal de más de cinco mil canales o líneas
principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable de
cobre convencional para brindar servicio a ese
mismo número de usuarios, con la desventaja que este
último medio ocupa un gran espacio en los canales y
requiere de grandes volúmenes de material, lo que
también eleva los costes.

Originalmente, la fibra óptica fue propuesta como
medio de transmisión debido a su enorme ancho de banda;
sin embargo, con el tiempo se ha introducido en un amplio rango
de aplicaciones además de la telefonía, automatización industrial,
computación, sistemas de televisión por cable y
transmisión de información de imágenes
astronómicas de alta resolución entre
otros.

En un sistema de transmisión por fibra
óptica existe un transmisor que se encarga de transformar
las ondas
electromagnéticas en energía óptica o en
luminosa. Por ello se le considera el componente activo de este
proceso. Cuando la señal luminosa es transmitida por las
pequeñas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra
un tercer componente al que se le denomina detector óptico
o receptor, cuya misión
consiste en transformar la señal luminosa en
energía electromagnética, similar a la señal
original. El sistema básico de transmisión se
compone en este orden, de señal de entrada, amplificador,
fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra
óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra
óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor,
amplificador y señal de salida.

Se puede decir que en este proceso de
comunicación, la fibra óptica funciona como medio
de transportación de la señal luminosa, generado
por el transmisor de LED's (diodos emisores
de luz) y lasers. Los diodos emisores de luz y los diodos lasers
son fuentes
adecuadas para la transmisión mediante fibra
óptica, debido a que su salida se puede controlar
rápidamente por medio de una corriente de
polarización. Además su pequeño
tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje
necesario para manejarlos son características
atractivas.

ENLACES INALAMBRICOS.

• Servicio que consiste en ofrecer al cliente acceso
  ilimitado a Internet mediante un enlace inalámbrico por
  medio de antenas, que le
  permiten utilizar un ancho de banda desde 64K hasta
  2Mbps.
• Trabajan por medio de radio frecuencia

• Desde 2dB de ganancia hasta 24 dB
• Pueden transmitir en un radio inicial de 7° hasta
  360°, dependiendo el estilo de la red.
• Tecnologías Omnidireccionales y
  Unidireccionales
• Enlazan desde una pc hasta una red entera, creando
  una Intranet.

REDES

Las redes constan de dos o más computadoras
conectadas entre sí y permiten compartir recursos e
información. La información por compartir suele
consistir en archivos y datos.
Los recursos son los dispositivos o las áreas de almacenamiento de
datos de una computadora, compartida por otra computadora
mediante la red. La más simple de las redes conecta dos
computadoras, permitiéndoles compartir archivos e
impresos.

Una red mucho más compleja conecta todas las
computadoras de una empresa o
compañía en el mundo. Para compartir impresoras
basta con un conmutador, pero si se desea compartir
eficientemente archivos y ejecutar aplicaciones de red, hace
falta tarjetas de
interfaz de red (NIC, NetWare
Interfaces Cards) y cables para conectar los sistemas. Aunque se
puede utilizar diversos sistemas de interconexión
vía los puertos series y paralelos, estos sistemas baratos
no ofrecen la velocidad e integridad que necesita un sistema operativo
de red seguro y con
altas prestaciones
que permita manejar muchos usuarios y recursos.

Componentes de una red

• Servidor: este ejecuta el sistema
  operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones
  de trabajo.
• Estaciones de Trabajo: Cuando una
  computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un
  nodo de la ultima y se puede tratar como una estación de
  trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser
  computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o
  estaciones de trabajos sin discos.
• Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda
  computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de
  interfaz de red que soporte un esquema de red
  específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable
  de red se conectara a la parte trasera de la
  tarjeta.
• Sistema de Cableado: El sistema de la red esta
  constituido por el cable utilizado para conectar entre si el
  servidor y
  las estaciones de trabajo.
• Recursos y Periféricos Compartidos: Entre los
  recursos compartidos se incluyen los dispositivos de
  almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos
  ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de
  equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la
  red.

Tipos de redes:

Redes de Área Local (LAN)

La red local o LAN (Local Area Network) es un sistema de
comunicaciones de alta velocidad que conecta microcomputadoras o
PC y/o periféricos que se encuentran cercanos, por lo
general dentro del mismo edificio. Una LAN consta de hardware y
software de red y sirve para conectar las que están
aisladas. Una LAN da la posibilidad de que los PC compartan entre
ellos programas,
información y recursos, como unidades de disco,
directorios e impresoras y de esta manera esta a
disposición la información de cada puesto de
trabajo los recursos existentes en otras computadoras.

Se puede comparar el software que gestiona una red local
con el sistema operativo de una computadora. Los programas y
utilidades que componen el software de la LAN, hacen de puente de
unión entre el usuario y el núcleo central de
la
computadora.

Los programas del software empleado en la LAN nos
permitirán realizar varias actividades; en primer lugar,
estructurar nuestra computadora, los archivos, las unidades de
masa, nombre y código
de usuario, etc., y posteriormente entrar dentro del
ámbito de la red local, para poder compartir recursos y
enviar o recibir mensajes.

La LAN nació con los beneficios de conector de
los PC's o los micro – computadores a fin de compartir
información. Mucho antes de que fuera considerada factible
la idea de que los PC reemplazara a los macros o mini –
computadoras, comenzaron a aparecer los primeros LAN de
PC.

El procesador de
incorporar una PC o microcomputadora a una LAN consiste en la
instalación de una tarjeta de interfase de red NIC en cada
computador.
Los NIC de cada computadora se conectan con un cable especial de
red. El último para implantar una LAN es cargar cada PC un
software conocido como sistema operativo de red NOS. El NOS
trabaja con el software del sistema operativo de la computadora y
permite que el software de
aplicación (El procesador de palabras, las hojas de
cálculo, entre otros) que sé esta ejecutando en
la computadora se comunique a través de la red con otra
computadora. Una red de área local es un medio de
transmisión de información que proporciona la
interconexión, entre diversos ordenadores terminales y
periféricos situados en un entorno reducido y
perteneciente a una sola organización.

Características de las LAN's: El radio que abarca
es de pocos kilómetros, Por ejemplo: edificios, un campus
universitario, un complejo industrial, etc. Utilizan un medio
privado de comunicación. La velocidad de
transmisión es de varios millones de bps. Las velocidades
más habituales van desde 1 hasta 16 Mbits, aunque se
está elaborando un estándar para una red que
alcanzará los 100 Mbps. Pueden atender a cientos de
dispositivos muy distintos entre sí (impresoras,
ordenadores, discos, teléfonos, módems,
etc.).

Ofrecen la posibilidad de comunicación con otras
redes a través de pasarelas o Gateways. Para el caso
concreto de
una red local, NOVELL NETWARE
3.12: Soporta hasta 250 usuarios trabajando de forma concurrente.
Permite hasta 100.000 ficheros abiertos simultáneamente.
El mismo servidor sirve de puente o Gateways con otras
redes.

Red de Área Amplia (WAN)

Es un sistema de comunicación de alta velocidad
que conecta PC's, entre sí para intercambiar
información, similar a la LAN; aunque estos no
están limitados geográficamente en tamaño.
La WAN suele necesitar un hardware especial, así como
líneas telefónicas proporcionadas por una
compañía telefónica.

La WAN también puede utilizar un hardware y un
software especializado incluir mini y macro – computadoras como
elementos de la red. El hardware para crear una WAN
también llegan a incluir enlaces de satélites,
fibras ópticas, aparatos de rayos infrarrojos y de
láser.

Ventaja de las redes.

Integración de varios puntos en un mismo
enlace

Posibilidad de Crecimiento hacia otros puntos para
integración en la misma red

Una LAN da la posibilidad de que los PC's compartan
entre ellos programas, información, recursos entre otros.
La máquina conectada (PC) cambia continuamente, así
que permite que sea innovador este proceso y que se incremente
sus recursos y capacidades.

Las WAN pueden utilizar un software especializado para
incluir mini y macro – computadoras como elementos de red. Las
WAN no esta limitada a espacio geográfico para establecer
comunicación entre PC's o mini o macro – computadoras.
Puede llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra
óptica, aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces

Topología de
redes.

Se llama topología de una Red al patrón de
conexión entre sus nodos, es decir, a la forma en que
están interconectados los distintos nodos que la forman.
Los Criterios a la hora de elegir una topología, en
general, buscan que eviten el coste del encaminamiento (necesidad
de elegir los caminos más simples entre el nodo y los
demás), dejando en segundo plano factores como la renta
mínima, el coste mínimo, etc. Otro criterio
determinante es la tolerancia a
fallos o facilidad de localización de éstos.
También tenemos que tener en cuenta la facilidad de
instalación y reconfiguración de la Red.

Hay dos clases generales de topología utilizadas
en Redes de Area Local: Topología tipo Bus y
Topología tipo Anillo. A partir de ellas derivan otras
que reciben nombres distintos dependiendo de las técnicas
que se utilicen para acceder a la Red o para aumentar su
tamaño. Algunas personas consideran también la
topología Estrella, en la que todos los nodos se conectan
a uno central. Aunque en algunos casos se utilice, una
configuración de este tipo no se adapta a la
filosofía LAN, donde uno de los factores más
característicos es la distribución de la capacidad de proceso por
toda la Red. En una Red Estrella gran parte de la capacidad de
proceso y funcionamiento de la Red estarán concentradas en
el nodo central, el cual deberá de ser muy complejo y muy
rápido para dar un servicio satisfactorio a todos los
nodos.

• Topología en bus

Una Red en forma de Bus o Canal de difusión es un
camino de comunicación bidireccional con puntos de
terminación bien definidos. Cuando una estación
trasmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor
hacia todas las estaciones conectadas al Bus hasta llegar a las
terminaciones del mismo. Así, cuando una estación
trasmite su mensaje alcanza a todas las estaciones, por esto el
Bus recibe el nombre de canal de difusión.

Otra propiedad interesante es que el Bus actúa
como medio pasivo y por lo tanto, en caso de extender la longitud
de la red, el mensaje no debe ser regenerado por repetidores (los
cuales deben ser muy fiables para mantener el funcionamiento de
la red). En este tipo de topología cualquier ruptura en el
cable impide la operación normal y es muy difícil
de detectar. Por el contrario, el fallo de cualquier nodo no
impide que la red siga funcionando normalmente, lo que permite
añadir o quitar nodos a la red sin interrumpir su
funcionamiento.

Una variación de la topología en Bus es la
de árbol, en la cual el Bus se extiende en más de
una dirección facilitando el cableado central
al que se le añaden varios cables complementarios. La
técnica que se emplea para hacer llegar la señal a
todos los nodos es utilizar dos frecuencias distintas para
recibir y transmitir. Las características descritas para
el Bus siguen siendo válidas para el
árbol.

• Topología en
  anillo

Esta se caracteriza por un camino unidireccional cerrado
que conecta todos los nodos. Dependiendo del control de acceso
al medio, se dan nombres distintos a esta topología:
Bucle; se utiliza para designar aquellos anillos en los que el
control de acceso está centralizado (una de las estaciones
se encarga de controlar el acceso a la red). Anillo; se utiliza
cuando el control de acceso está distribuido por toda la
red. Como las características de uno y otro tipo de la red
son prácticamente las mismas, se utiliza el término
anillo para las dos.

En cuanto a fiabilidad, presenta características
similares al Bus: la avería de una estación puede
aislarse fácilmente, pero una avería en el cable
inutiliza la red. Sin embargo, un problema de este tipo es
más fácil de localizar, ya que el cable se
encuentra físicamente dividido por las estaciones. Las
redes de éste tipo, a menudo, se conectan formando
topologías físicas distintas al
anillo, pero conservando la estructura lógica
(camino lógico unidireccional) de éste. Un ejemplo
de esto es la topología en anillo/estrella. En esta
topología los nodos están unidos físicamente
a un conector central (llamado concentrador de cables o centro de
cableado) en forma de estrella, aunque se sigue conservando la
lógica del anillo (los mensajes pasan por todos los
nodos). Cuando uno de los nodos falla, el concentrador
aísla el nodo dañado del resto del anillo y permite
que continúe el funcionamiento normal de la red. Un
concentrador admite del orden de 10 nodos.

Para expandir el anillo, se pueden conectar varios
concentradores entre sí formando otro anillo, de forma que
los procedimientos de
acceso siguen siendo los mismos. Para prevenir fallos en esta
configuración se puede utilizar un anillo de
protección o respaldo. De esta forma se ve como un anillo,
en realidad, proporciona un enlace de comunicaciones muy fiable
ya que no sólo se minimiza la posibilidad de fallo, sino
que éste queda aislado y localizado (fácil
mantenimiento de la red).

El protocolo de
acceso al medio debe incluir mecanismos para retirar el paquete
de datos de la red una vez llegado a su destino. Resumiendo, una
topología en anillo no es excesivamente difícil de
instalar, aunque gaste más cable que un Bus, pero el coste
de mantenimiento sin puntos centralizadores puede ser
intolerable. La combinación estrella/anillo puede
proporcionar una topología muy fiable sin el coste
exagerado de cable como estrella pura.

• Topología
  estrella

La topología en estrella se caracteriza por tener
todos sus nodos conectados a un controlador central. Todas las
transacciones pasan a través del nodo central, siendo
éste el encargado de gestionar y controlar todas las
comunicaciones. Por este motivo, el fallo de un nodo en
particular es fácil de detectar y no daña el resto
de la red, pero un fallo en el nodo central desactiva la red
completa.

Una forma de evitar un solo controlador central y
además aumentar el límite de conexión de
nodos, así como una mejor adaptación al entorno,
sería utilizar una topología en estrella
distribuida. Este tipo de topología está basada en
la topología en estrella pero distribuyendo los nodos en
varios controladores centrales. El inconveniente de este tipo de
topología es que aumenta el número de puntos de
mantenimiento.

Tarjeta de Interfaz de
Red

    Para comunicarse con el resto de la
red, cada computadora debe tener instalada una tarjeta de
interfaz de red (Network Interface Card, NIC). Se les llama
también adaptadores de red o sólo tarjetas de red.
En la mayoría de los casos, la tarjeta se adapta en la
ranura de expansión de la computadora, aunque algunas son
unidades externas que se conectan a ésta a través
de un puerto serial o
paralelo. Las tarjetas internas casi siempre se utilizan para las
PC's, PS/2 y estaciones de trabajo como las SUN's. Las tarjetas
de interfaz también pueden utilizarse en mini computadoras
y mainframes. A menudo se usan cajas externas para Mac's y para
algunas computadoras portátiles.

La tarjeta de interfaz obtiene la información de
la PC, la convierte al formato adecuado y la envía a
través del cable a otra tarjeta de interfaz de la red
local. Esta tarjeta recibe la información, la traduce para
que la PC pueda entender y la envía a la PC.

Son ocho las funciones de la
NIC: 

2. Comunicaciones de host a tarjeta
3. Buffering
4. Formación de paquetes
5. Conversión serial a paralelo
6. Codificación y
   decodificación
7. Acceso al cable
8. Saludo
9. Transmisión y recepción.

Estos pasos hacen que los datos de la memoria de
una computadora pasen a la memoria de
otra.

MODEM.

El módem es otro de los periféricos que
con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible y pocos son
los modelos de
ordenador que no estén conectados en red que no lo
incorporen. Su gran utilización viene dada
básicamente por dos motivos: Internet y el fax, aunque
también le podemos dar otros usos como son su
utilización como contestador automático incluso con
funciones de centralita o para conectarnos con la red local de
nuestra oficina o con la
central de nuestra empresa.

 Aún en el caso de estar conectado a una
red, ésta tampoco se libra de éstos dispositivos,
ya que en este caso será la propia red la que
utilizará el módem para poder conectarse a otras
redes o a Internet estando en este caso conectado a nuestro
servidor o a un router.

Lo primero que hay que dejar claro es que los
módem se utilizan con líneas analógicas, ya
que su propio nombre indica su principal función, que es
la de modular-demodular la señal digital proveniente de
nuestro ordenador y convertirla a una forma de onda que sea
asimilable por dicho tipo de líneas.

Es cierto que se suelen oír expresiones como
módem ADSL o incluso
módem RDSI, aunque esto no es cierto en estos casos, ya
que estas líneas de tipo digital no necesitan de
ningún tipo de conversión de digital a
analógico, y su función en este caso es más
parecida a la de una tarjeta de red
que a la de un módem. Uno de los primeros
parámetros que lo definen es su velocidad. El
estándar más habitual y el más moderno
está basado en la actual norma V.90 cuya velocidad
máxima está en los 56 Kbps (Kilo bites por
segundo). Esta norma se caracteriza por un funcionamiento
asimétrico, puesto que la mayor velocidad sólo es
alcanzable "en bajada", ya que en el envío de datos
está limitada a 33,6 Kbps.

Otra consideración importante es que para poder
llegar a esta velocidad máxima se deben dar una serie de
circunstancias que no siempre están presentes y que
dependen totalmente de la compañía
telefónica que nos presta sus servicios, pudiendo ser en
algunos casos bastante inferiores.

Evidentemente, el módem que se encuentre al otro
lado de la línea telefónica, sea nuestro proveedor
de Internet o el de nuestra oficina debe ser capaz de trabajar a
la misma velocidad y con la misma norma que el nuestro, ya que
sino la velocidad que se establecerá será la
máxima que aquel soporte. Otras normas habitualmente
utilizadas son:

* Protocolo propietario de 3Com, es decir, no
estándar.

Otra funcionalidad ya considerada como obligatoria en
cualquier módem es el soporte de funciones de FAX. Lo
estándares son los siguientes:

Otros estándares considerados como
imprescindibles son los de control de errores y compresión
de datos. Los más habituales son: V.42, V.42bis y MNP 2-5.
Un aspecto igualmente importante es el de contar con una memoria
de tipo flash que nos
permita la actualización del firmware al igual que ocurre
con las BIOS de las
placas base.

Este detalle ha sido extremadamente importante en los
módem que utilizaban los distintos estándares de
56K anteriores a la norma V.90, ya que gracias a ello y mediante
una simple actualización ha sido posible no quedarse con
un modelo
desfasado.

Igualmente algunos modelos que funcionaban a 33,6 Kbps
han podido ser actualizados y funcionar a 56 Kbps con el mismo
método y
sin necesidad de actualizar el hardware.

La palabra módem esta formada por las
raíces de las palabras modulador o desmodulador. El
modulador se encarga de recoger las señales digitales
(caracteres binarios) y convertirlas en señales
analógicas (una onda modulada) capaces de ser transmitidas
por línea telefónica. El desmodulador es el que
realiza la operación inversa; es decir, transforma las
señales analógicas en señales digitales,
capaces de ser interpretadas por la computadora.

La modulación
de la señal que emiten los módems puede hacer de
tres maneras:

1. Modulación por amplitud: a cada valor de la
   señal de entrada 1, 0, se le hace corresponder un valor
   distinto de la amplitud de la onda portadora.
2. Modulación por frecuencia: consiste en variar
   la frecuencia de la portadora en función de la
   señal de entrada, manteniendo la misma
   amplitud.
3. Modulación por fase: variación de la
   fase de la portadora (normalmente 180°) en función
   de la señal de entrada.

Además de las funciones explicadas, el
módem puede realizar otras de control y transmisión
de datos se efectúen correctamente.

Tipos de módems

El módem serie
externo

Desde el punto de vista de su aspecto físico,
existen tres tipos: internos, externos y de tarjeta PCMCIA. Los
módems internos son placas de circuito impreso que se
instalan dentro del ordenador. Para instalar un módem
interno hay que abrir el ordenador y acceder a su interior. Los
módems externos son pequeñas cajas que se conectan
al puerto serie del ordenador, a la red telefónica fija, y
a la red eléctrica, a través de un alimentador. Los
módems de tarjeta se insertan en una ranura PCMCIA de un
ordenador portátil, o en una unidad equivalente para un
ordenador de sobremesa. Estos dispositivos toman la alimentación del
interior de ordenador, por lo que no requieren un alimentador
externo.

Este es el módem "clásico" por antonomasia
y posiblemente aún el más utilizado, a pesar de que
la competencia de
los modelos basados en USB es cada
vez más fuerte. Por tanto, los mejores modelos se suelen
encontrar aún en este formato y es ya habitual encontrarse
en ellos funciones de contestador automático, fax y
centralita telefónica, actuando incluso en el caso de que
nuestro ordenador esté apagado, gracias a la memoria que
incorporan. Algunos modelos también integran un altavoz y
un micrófono, por lo que se convierten en plenamente
autónomos…

 En éste tipo de dispositivos es muy
importante utilizar un puerto serie que implemente una UART del
tipo 16550 o alguna de sus variaciones como la 16550AF que nos
permitirá un flujo de datos con el ordenador de 115.000
bps. UART más antiguas como las 16540 o peor aún
las 8250 son hoy día inaceptables por su baja velocidad.
(Consultar nuestra sección de Puertos)

La forma más sencilla de conocer qué UART
implementan nuestros puertos serie es mediante el programa MSD que
viene con casi todas las versiones de MS-DOS y
Windows (si no
está en tu disco duro
busca en el CD o los
disquetes de instalación)

Hay que tener en cuenta que la velocidad de
comunicación del módem con el puerto serie debe ser
bastante mayor de la que éste es capaz de transmitir a
través de la línea telefónica, entre otros
motivos por la compresión hardware que es capaz de
realizar a los datos que le llegan.

Ventajas:

• No ocupan ninguna ranura de expansión, lo
  que es adecuado para ordenadores con nulas o pocas
  posibilidades de ampliación.
• Sólo utilizan los recursos del propio puerto
  serie al que están conectados.
• Disponen de indicadores luminosos que nos informan del
  estado de
  la conexión y del propio
  módem. 
• Se pueden "reiniciar" sin necesidad de hacerle un
  "reset" al ordenador o simplemente apagar cuando no lo
  utilizamos.
• Por último, algunos modelos externos
  implementan botoncitos adicionales para subir o bajar el
  volumen del
  altavoz o para activar las funciones de contestador o incluso
  implementan un micrófono o un altavoz, que en los
  modelos internos difícilmente podremos
  encontrar.

El módem interno

En este tipo de configuración normalmente
encontramos modelos de gama baja y prestaciones recortadas, como
ocurre en el caso de los "Winmodem", también llamados
"softmodem" o HSP. Sin embargo esto no es más que una
estrategia de los
fabricantes debido a que este tipo de módem suelen
resultar más económicos que los
externos.

 Aquí igualmente podremos hacer una segunda
distinción dependiendo del tipo de bus al que vayan
conectados. Encontraremos modelos para ranura ISA, para  PCI
o para las más novedosas  AMR. Debido a que el
primero está tendiendo a desaparecer, cada vez es
más difícil encontrar modelos para él,
siendo lo habitual los dispositivos PCI, que además tienen
la ventaja del Plug and Play (PnP) que siempre es una ayuda en el
momento de su instalación.

 Los modelos basados en AMR sólo podremos
utilizarlos en las placas más modernas como las que
utilizan el chipset i810, y están orientados al mercado de
gama baja, debido a que la mayor parte de la funcionalidad del
dispositivo está ya implementada en la propia placa base y
al igual que ocurre en el caso de los Winmódem su
funcionamiento está más basado en el software que
en el hardware, lo que repercute en un menor precio de coste pero
por el contrario su utilización consume ciclos de CPU y su
portabilidad está limitada ya que no todos los sistemas
operativos disponen del soporte software adecuado para
hacerlos funcionar.

Ventajas:

• No necesitan una fuente de alimentación
  externa y no ocupan lugar en nuestro escritorio, lo que
  normalmente es de agradecer…
• No ocupan ninguno de los puertos serie existentes en
  nuestra máquina.
• En máquinas
  muy antiguas no hay que preocuparse de posibles problemas en
  la velocidad de transferencia por causa de un puerto serie
  lento debido a la utilización de algún chip UART
  anticuado. (Consulte nuestra sección de
  Puertos)

El módem USB

Este tipo de configuración es la reciente dentro
del mundo de los módem. La principal ventaja la tenemos en
el propio método de conexión, por lo que os
remitimos a nuestra sección dedicada a este
puerto.

 Respecto del modelo externo para puerto serie
tiene la ventaja de que no hay que preocuparse por la velocidad
de conexión de éste con el ordenador, pues en este
caso el caudal proporcionado es más que suficiente.
Tampoco es problema el contar con pocos puertos USB, pues siempre
podremos adquirir un hub para
interconectar más dispositivos. De todas formas para
evitar este gasto sería interesante que el propio
módem incorporara como mínimo dos conectores,
aunque no suele ser lo habitual.

Ventajas:

• No ocupan ninguna ranura de expansión, lo que
  es adecuado para ordenadores con nulas o pocas posibilidades de
  ampliación, incluso para ordenadores portátiles,
  aunque hay que tener en cuenta que su consumo
  normalmente será mayor que el de un dispositivo de tipo
  PC-Card.
• Sólo utilizan los recursos del propio USB al
  que están conectados.
• Suelen dispone de indicadores luminosos que nos
  informan del estado de la conexión y del propio
  aparato. 
• Algunos modelos disponen de un interruptor para
  apagarlo cuando no lo utilizamos. En todo caso, al igual que
  ocurre con cualquier otro dispositivo USB, siempre se puede
  desconectar (y por supuesto conectar) "en caliente", es decir,
  con el ordenador en marcha.
• Una ventaja sobre los módem externos serie es
  que no precisan de ninguna alimentación
  externa.

El módem en formato PC Card

Este tipo de módem es el adecuado para los
ordenadores portátiles, pues tiene las mismas prestaciones
que el resto de tipos analizados, pero con el tamaño de
una tarjeta de crédito.

Ventajas:

• No necesita fuente de alimentación externa y
  su consumo eléctrico es reducido, aunque no es
  conveniente abusar de él cuando lo utilizamos en un
  ordenador portátil usando las
  baterías.

Ejemplo de aplicación de
redes

En la actualidad existen numerosos ejemplos que permiten
identificar la aplicación de redes, tal puede ser el caso
de una compañía que posee una cantidad notable de
computadoras en funcionamiento en cada localidad para llevar el
control de los inventarios, cada
una de estas computadoras puede estar trabajando aislada de las
otras, pero en un momento dado la gerencia de
dicha empresa decidió conectarlas en red para poder
extraer y correlacionar información de toda la
compañía, esto con la finalidad de poder compartir
los recursos, hacer que todos los programas, el equipo y
especialmente los datos estén disponibles para cualquier
empleado de la empresa en
cualquier momento por medio de la red, sin importar la localidad
física de los recursos y de los usuarios.

También otro ejemplo muy notable, es el que
tenemos en nuestro laboratorio de
computación en donde todas las computadoras están
conectadas entre sí, lo cual permite compartir recursos e
información, que en muchos casos ésta
información suele ser archivos o datos; así
también como unidades de disco, directorios, permitiendo
de esta manera que la información que se encuentra en cada
computador este disponible, así como también
permite que la Internet este disponible para todas las
computadoras del laboratorio al mismo tiempo sin problemas de
conexión.

CONCLUSIÓN

Durante las últimas décadas el desarrollo
de las computadoras han venido evolucionando de manera muy
rápida, a tal punto que se han venido creado nuevas formas
de comunicación, que cada vez son más aceptadas por
el mundo actual.

En este trabajo se pudo obtener información sobre
los Cables par Trenzado, de las diferentes formas de Redes, de
los MODEM, entre otros aspectos que en la actualidad son muy
utilizados no tan solo en el medio de las computadoras sino en el
mundo de las telecomunicaciones que de una forma u otra a
facilitado nuestras formas de vida solamente en el aspecto
profesional; facilitándonos nuestros trabajos, sino en el
aspecto cultural , ya que gracias a estos podemos enriquecer
nuestra cultura
permitiéndonos evolucionar cada vez mas.

Además de permitir la
comunicación no solo desde un mismo salón sino
alrededor del mundo, es decir, que no es estrictamente necesario
tener dos o mas computadoras cercas para comunicarse y acceder a
la información que estas posean estas pueden estar en
punto distantes el uno del otro y se tiene la misma
comunicación y la accesibilidad a la información
deseada.

BIBLIOGRAFÍA.

La anterior información se extrajo de las
siguientes páginas:

www.google.com
(Buscador)

www.todoteleco.com

www.todoexpertos.com

www.yahoo.com
(Buscador)

ENCICLOPEDIA INTERACTIVA DE LOS
CONOCIMIENTOS.

OCEANO

Impreso en España.

Volumen 3. Páginas 1107 – 1152

INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA.