Las Redes Informáticas (página 2)

Breve
reseña sobre la evolución de las redes

Los primeros enlaces entre ordenadores se caracterizaron
por realizarse entre equipos que utilizaban idénticos
sistemas
operativos soportados por similar hardware y empleaban
líneas de transmisión exclusivas para enlazar
sólo dos elementos de la red.

En 1964 el Departamento de Defensa de los EE.UU. pide a
la agencia DARPA (Defense Advanced Research Proyects
Agency) la realización de investigaciones
con el objetivo de
lograr una red de
ordenadores capaz de resistir un ataque nuclear. Para el desarrollo de
esta investigación se partió de la idea
de enlazar equipos ubicados en lugares geográficos
distantes, utilizando como medio de transmisión la red
telefónica existente en el país y una tecnología que
había surgido recientemente en Europa con el
nombre de Conmutación de Paquetes. Ya en 1969 surge la
primera red experimental ARPANET, en 1971 esta red la integraban
15 universidades, el MIT; y la NASA; y al otro año
existían 40 sitios diferentes conectados que
intercambiaban mensajes entre usuarios individuales,
permitían el control de un
ordenador de forma remota y el envío de largos ficheros de
textos o de datos. Durante
1973 ARPANET desborda las fronteras de los EE.UU. al establecer
conexiones internacionales con la "University College of London"
de Inglaterra y el
"Royal Radar Establishment" de Noruega.

En esta etapa inicial de las redes, la velocidad de
transmisión de información entre los ordenadores era lenta
y sufrían frecuentes interrupciones. Ya avanzada la
década del 70, DARPA, le encarga a la Universidad de
Stanford la elaboración de protocolos que
permitieran la transferencia de datos a mayor velocidad y entre
diferentes tipos de redes
de ordenadores. En este contexto es que Vinton G. Cerf, Robert E.
Kahn, y un grupo de sus
estudiantes desarrollan los protocolos TCP/IP.

En 1982 estos protocolos fueron adoptados como
estándar para todos los ordenadores conectados a ARPANET,
lo que hizo posible el surgimiento de la red universal que existe
en la actualidad bajo el nombre de Internet.

En la década de 1980 esta red de redes conocida
como la Internet fue creciendo y desarrollándose debido a
que con el paso del tiempo cientos
y miles de usuarios, fueron conectando sus
ordenadores.

Estructura de las redes

Las redes tienen tres niveles de componentes: software de aplicaciones,
software de red y hardware de red.

• El Software de Aplicaciones, programas que
  se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir
  información (como archivos,
  gráficos o vídeos) y recursos (como
  impresoras o
  unidades de disco).
• El software de Red, programas que establecen
  protocolos para que los ordenadores se comuniquen entre
  sí. Dichos protocolos se aplican enviando y recibiendo
  grupos de datos
  formateados denominados paquetes.
• El Hardware de Red, formado por los componentes
  materiales
  que unen los ordenadores. Dos componentes importantes son los
  medios de
  transmisión que transportan las señales de los ordenadores
  (típicamente cables o fibras ópticas) y el
  adaptador de red, que permite acceder al medio material que
  conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software
  de red y transmitir instrucciones y peticiones a otros
  ordenadores.

En resumen, las redes están formadas por
conexiones entre grupos de ordenadores y dispositivos asociados
que permiten a los usuarios la transferencia electrónica de información. En estas
estructuras,
los diferentes ordenadores se denominan estaciones de trabajo y se
comunican entre sí a través de un cable o
línea telefónica conectada a los servidores.

Dichos servidores son ordenadores como las estaciones de
trabajo pero con funciones
administrativas y están dedicados en exclusiva a
supervisar y controlar el acceso a la red y a los recursos
compartidos. Además de los ordenadores, los cables o la
línea telefónica, existe en la red el módem
para permitir la transferencia de información convirtiendo
las señales digitales a analógicas y viceversa,
también existen en esta estructura los
llamados Hubs y Switches con la función de
llevar acabo la conectividad.

Tipos
de Redes

Las redes según sea la utilización por
parte de los usuarios pueden ser:

Redes Compartidas, aquellas a las que se une un gran
número de usuarios, compartiendo todas las necesidades de
transmisión e incluso con transmisiones de otra naturaleza.

Redes exclusivas, aquellas que por motivo de seguridad,
velocidad o ausencia de otro tipo de red, conectan dos o
más puntos de forma exclusiva. Este tipo de red puede
estructurarse en redes punto a punto o redes
multipunto.

Otro tipo se analiza en cuanto a la propiedad a la
que pertenezcan dichas estructuras, en este caso se clasifican
en:

Redes privadas, aquellas que son gestionadas por
personas particulares, empresa u
organizaciones
de índole privado, en este tipo de red solo tienen acceso
los terminales de los propietarios.

Redes públicas, aquellas que pertenecen a
organismos estatales y se encuentran abiertas a cualquier usuario
que lo solicite mediante el correspondiente contrato.

Otra clasificación, la más conocida, es
según la cobertura del servicio en
este caso pueden ser:

Redes LAN (Local
Area Network), redes MAN (Metropolitan Area Network), redes WAN
(Wide Area Network), redes internet y las redes
inalámbricas. (Para más
información sobre esta clasificación, puede
consultar la bibliografía del trabajo)

Topologías de Red

Cuando se
menciona la topología de redes, se hace referencia a la
forma geométrica en que están distribuidas las
estaciones de trabajo y los cables que las conectan. Su objetivo es
buscar la forma más económica y eficaz de
conexión para, al mismo tiempo, aumentar la fiabilidad del
sistema, evitar
los tiempos de espera en la transmisión, permitir un mejor
control de la red y lograr de forma eficiente el aumento del
número de las estaciones de trabajo.

Dentro de las topologías que existen, las más
comunes son:

Aunque no son las más comunes también
existen otras topologías generadas por las combinaciones
entre las ya mencionadas anteriormente como es el caso
de:

Protocolo de Redes

Los protocolo de red
son una o más normas standard
que especifican el método
para enviar y recibir datos entre varios ordenadores. Su
instalación esta en correspondencia con el tipo de red y
el sistema operativo
que la computadora
tenga instalado.

No existe un único protocolo de red, y es posible
que en un mismo ordenador coexistan instalados varios de ellos,
pues cabe la posibilidad que un mismo ordenador pertenezca a
redes distintas. La variedad de protocolos puede suponer un
riesgo de
seguridad: cada protocolo de red que se instala en un sistema
queda disponible para todos los adaptadores de red existentes en
dicho sistema, físicos (tarjetas de red o
módem) o lógicos (adaptadores VPN). Si los
dispositivos de red o protocolos no están correctamente
configurados, se puede dar acceso no deseado a los recursos de la
red. En estos casos, la regla de seguridad más sencilla es
tener instalados el número de protocolos indispensable; en
la actualidad y en la mayoría de los casos debería
bastar con sólo TCP/IP.

Dentro de la familia de
protocolos se pueden distinguir

Protocolos de transporte:

• ATP (Apple Talk Transaction Protocol)
• NetBios/NetBEUI
• TCP (Transmission Control Protocol)

Protocolos de red:

• DDP (Delivery Datagram Protocol)
• IP (Internet Protocol)
• IPX (Internet Packed Exchange)
• NetBEUI Desarrollado por IBM y Microsoft.

Protocolos de aplicación:

• AFP (Appletalk File Protocol)
• FTP (File Transfer Protocol)
• Http (Hyper Text transfer Protocol)

Dentro de los protocolos antes mencionados, los
más utilizados son:

• IPX/SPX, protocolos desarrollados por Novell a
  principios
  de los años 80 los cuales sirven de interfaz entre el
  sistema operativo de red Netware y las distintas arquitecturas
  de red. El protocolo IPX es similar a IP, SPX es similar a TCP
  por lo tanto juntos proporcionan servicios de
  conexión similares a TCP/IP.
• NETBEUI/NETBIOS (Network Basic Extended User
  Interface / Network Basic Input/Output System) NETBIOS es un
  protocolo de comunicación entre ordenadores que
  comprende tres servicios (servicio de nombres, servicio de
  paquetes y servicio de sesión,

inicialmente trabajaba sobre el protocolo NETBEUI,
responsable del transporte de datos. Actualmente con la
difusión de Internet, los sistemas
operativos de Microsoft más recientes permiten
ejecutar NETBIOS sobre el protocolo TCP/IP, prescindiendo
entonces de NETBEUI.

• APPLE TALK es un protocolo propietario que se utiliza
  para conectar computadoras
  Macintosh de Apple en redes locales.
• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet
  Protocol) este protocolo fue diseñado a finales de los
  años 60, permite enlazar computadoras con diferentes
  sistemas
  operativos. Es el protocolo que utiliza la red de redes
  Internet.

Servicios de una Red

Para que el trabajo de
una red sea efectivo, debe prestar una serie de servicios a sus
usuarios, como son:

2. Acceso, este servicios de acceso a la red comprenden
   tanto la verificación de la identidad
   del usuario para determinar cuales son los recursos de la misma
   que puede utilizar, como servicios para permitir la
   conexión de usuarios de la red desde lugares
   remotos.
3. Ficheros, el servicio de ficheros consiste en ofrecer
   a la red grandes capacidades de almacenamiento para descargar o eliminar los
   discos de las estaciones. Esto permite almacenar tanto
   aplicaciones como datos en el servidor,
   reduciendo los requerimientos de las estaciones. Los ficheros
   deben ser cargados en las estaciones para su uso.
4. Impresión, este servicio permite compartir
   impresoras entre múltiples usuarios, reduciendo
   así el gasto. En estos casos, existen equipos servidores
   con capacidad para almacenar los trabajos en espera de
   impresión. Una variedad de servicio de impresión
   es la disponibilidad de servidores de fax.
5. Correo, el correo
   electrónico, aplicación de red más
   utilizada que ha permitido claras mejoras en la
   comunicación frente a otros sistemas. Este servicio
   además de la comodidad, ha reducido los costos en la
   transmisión de información y la rapidez de
   entrega de la misma.
6. Información, los servidores de
   información pueden bien servir ficheros en
   función de sus contenidos como pueden ser los documentos
   hipertexto, como es el caso de esta presentación. O
   bien, pueden servir información dispuesta para su
   proceso por
   las aplicaciones, como es el caso de los servidores de bases de
   datos.
7. Otros, generalmente existen en las redes más
   modernas que poseen gran capacidad de transmisión, en
   ellas se permite transferir contenidos diferentes de los datos,
   como pueden ser imágenes
   o sonidos, lo cual permite aplicaciones como: estaciones
   integradas (voz y datos), telefonía integrada, servidores de
   imágenes, videoconferencia de sobremesa,
   etc.

Conclusiones

Según el estudio realizado para la
confección de este trabajo y analizando cada uno de los
aspectos necesarios para el uso de las redes informáticas
podemos concluir que:

Una red de ordenadores posibilita:

1. Mayor facilidad en la comunicación entre
   usuarios.
2. Reducción en el presupuesto
   para software y hardware.
3. Organización de los grupos de trabajo que la
   conforman.
4. Mejoras en la
   administración de los equipos y
   programas.
5. Mejoras en la integridad de los datos.
6. Mayor seguridad para acceder a la
   información.

Bibliografía

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137p

Glosario

• ARPANET

Red pionera de gran alcance fundada por ARPA (Advanced
Research Projects Agency) después DARPA. Sirvió
de 1969 a 1990 como base para las primeras investigaciones de
red durante el desarrollo de Internet. ARPANET consiste en
nodos individuales conmutadores de paquetes interconectados por
líneas arrendadas.

• Conmutación de paquetes

Método que consiste en dividir toda la
información que sale de un ordenador para ser trasmitida
por la red en bloque de determinada longitud (Paquetes) que
contienen la información relacionada con el origen y
destino del paquete así como el orden que ocupa dentro
de la división realizada. Esto permite que cada paquete
se mueva de forma independiente en la red y al llegar a su
destino puedan ser reensamblados para construir nuevamente la
información enviada.

• Hardware (maquinaria)

Componentes físicos de una computadora
o de una red, a diferencia de los programas o elementos
lógicos que los hacen funcionar.

• Hub (concentrador)

Dispositivo electrónico al que se conectan
varios ordenadores, por lo general mediante un cable de par
trenzado. Un concentrador simula en la red que interconecta a
los ordenadores conectados.

• Internet

Conjunto de redes y ruteadores que utiliza los
protocolos TCP/IP para formar una sola red virtual cooperativa.

• Modems

Equipo utilizado para adecuar las señales
digitales de una computadora a una línea
telefónica o a una red digital de servicios integrados,
mediante procesos
denominados modulación (para transmitir
información) y demodulación (para recibir
información).

• Protocolo

Descripción formal de formatos de mensajes y
reglas que dos o más ordenadores deben seguir para
intercambiar mensajes. Los protocolos pueden describir detalles
de bajo nivel de las interfaces de ordenador a ordenador o el
intercambio entre programas de aplicación.

• Sistema Operativo

Conjunto de programas o software destinado a permitir
la comunicación del usuario con un ordenador y gestionar
sus recursos de manera eficiente.

• Software

Conjunto de programas, documentos, procesamientos y
rutinas asociadas con la operación de un sistema de
computadoras, es decir, la parte intangible o lógica de una computadora.

• Switch (interruptor o conmutador)

Dispositivo de interconexión de redes de
ordenadores. Un switch
interconecta dos o más segmentos de red, pasando datos
de una red a otra, de acuerdo con la dirección de destino de los datagramas en
la red. Los switches se utilizan cuando se desea conectar
múltiples redes, dado que funcionan como un filtro en la
red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las
mismas.

• TCP/IP

Protocolo que proporciona transmisión fiable de
paquetes de datos sobre redes. El nombre TCP / IP proviene de
dos protocolos importantes de la familia, el
Transmission Control Protocol (TCP) y el Internet Protocol
(IP). Todos juntos llegan a ser más de 100 protocolos
diferentes.

Autor:

Lic. Ivis Suárez Vélez

MsC. Margelys Hernández Delgado

Ing. Jesús F. Rumbaut
Abrahantes

Instituto Superior Pedagógico

Facultad de Ciencias
Técnicas Conrado Benítez
García

Departamento Docente de Informática

Cienfuegos, 2006