2.3 –
Red en
malla
La Red en malla es una topología de red en la que cada nodo
está conectado a uno o más de los otros nodos. De
esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por
diferentes caminos.
Si la red de malla está completamente conectada
no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las
comunicaciones. Cada servidor tiene
sus propias conexiones con todos los demás servidores.
2.4 – Red
en bus
Topología de red en la que todas las estaciones
están conectadas a un único canal de comunicaciones
por medio de unidades interfaz y derivadores. Las estaciones
utilizan este canal para comunicarse con el resto.
La topología de bus tiene todos sus nodos
conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra
conexión entre nodos. Físicamente cada host
está conectado a un cable común, por lo que se
pueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable hace
que los hosts queden desconectados.
La topología de bus permite que todos los
dispositivos de la red puedan ver todas las señales
de todos los demás dispositivos, lo que puede ser
ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta
información. Sin embargo, puede representar
una desventaja, ya que es común que se produzcan problemas de
tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la
red en varias partes. Es la topología más
común en pequeñas LAN, con
hub o switch final en
uno de los extremos.
2.5 – Red en estrella
Red en la cual las estaciones están conectadas
directamente al servidor u ordenador y todas las comunicaciones
se han de hacer necesariamente a través de él.
Todas las estaciones están conectadas por separado a un
centro de comunicaciones, concentrador o nodo central, pero no
están conectadas entre sí. Esta red crea una mayor
facilidad de supervisión y control de
información ya que para pasar los mensajes deben pasar por
el hub o concentrador, el cual gestiona la redistribución
de la información a los demás nodos. La fiabilidad
de este tipo de red es que el malfuncionamiento de un ordenador
no afecta en nada a la red entera, puesto que cada ordenar se
conecta independientemente del hub, el costo del
cableado puede llegar a ser muy alto. Su punto débil
consta en el hub ya que es el que sostiene la red en
uno.
2.6 – Red Inalámbrica Wi-Fi
Wi-Fi es una marca de la
Wi-Fi Alliance (anteriormente la Wireless Ethernet
Compatibility Alliance), la
organización comercial que prueba y certifica que los
equipos cumplen los estándares IEEE 802.11x.
Las nuevas redes sin cables hacen
posible que se pueda conectar a una red local cualquier
dispositivo sin necesidad de instalación, lo que permite
que nos podamos pasear libremente por la oficina con
nuestro ordenador portátil conectado a la red o conectar
sin cables cámaras de vigilancia en los lugares más
inaccesibles. También se puede instalar en locales
públicos y dar el servicio de
acceso a Internet sin
cables.
La norma IEEE 802.11b dio carácter universal a esta tecnología que
permite la conexión de cualquier equipo informático
a una red de datos Ethernet
sin necesidad de cableado, que actualmente se puede integrar
también con los equipos de acceso ADSL para
Internet.
Seguridad
Uno de los problemas más graves a los cuales se
enfrenta actualmente la tecnología Wi-Fi es la
seguridad. Un muy
elevado porcentaje de redes se han instalado por administradores
de sistemas o de
redes por su simplicidad de implementación, sin tener en
consideración la seguridad y por tanto han convertido sus
redes en redes abiertas, sin proteger el acceso a la
información que por ellas circulan. Existen varias
alternativas para garantizar la seguridad de estas redes, las
más comunes son la utilización de protocolos de
encriptación de datos como el WEP y el WPA, proporcionados
por los propios dispositivos inalámbricos, o IPSEC
(túneles IP) y 802.1x,
proporcionados por o mediando otros dispositivos de la red de
datos.
2.7 – Red
celular
La topología celular está compuesta por
áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales
tiene un nodo individual en el centro.
La topología celular es un área
geográfica dividida en regiones (celdas) para los fines de
la tecnología
inalámbrica. En esta tecnología no existen
enlaces físicos; silo hay ondas
electromagnéticas.
La ventaja obvia de una topología celular
(inalámbrica) es que no existe ningún medio
tangible aparte de la atmósfera terrestre o
el del vacío del espacio exterior (y los satélites). Las desventajas son que las
señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la
celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y violaciones de
seguridad.
Como norma, las topologías basadas en celdas se integran
con otras topologías, ya sea que usen la atmósfera
o los satélites.
3. ? Red en Bus: 802.3 "Ethernet"
Norma o estándar (IEEE 802.3) que determina la
forma en que los puestos de la red envían y reciben datos
sobre un medio físico compartido que se comporta como un
bus lógico, independientemente de su configuración
física.
Originalmente fue diseñada para enviar datos a 10 Mbps,
aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100
Mbps, 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de 40 Gbps
y 100 Gbps.
En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de
acceso al medio CSMA/CD (Carrier
Sense Multiple Access /
Collision Detect – Acceso múltiple con detección de
portadora y detección de colisiones). Actualmente Ethernet
es el estándar más utilizado en redes
locales/LANs.
Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox
Parc, centro de investigación de Xerox para interconectar
computadoras
Alto. El diseño
original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial
grueso con conexiones vampiro (que "muerden" el cable). Para la
norma de 10 Mbps se añadieron las conexiones en coaxial
fino (10Base2, también de 50 ohmios, pero más
flexible), con tramos conectados entre si mediante conectores
BNC; par trenzado categoría 3 (10BaseT) con conectores
RJ45, mediante el empleo de hubs
y con una configuración física en estrella; e
incluso una conexión de fibra
óptica (10BaseF).
Los estándares sucesivos (100 Mbps o Fast
Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los
coaxiales dejando únicamente los cables de par trenzado
sin apantallar (UTP – Unshielded Twisted Pair), de
categorías 5 y superiores y la Fibra óptica.
3.1 – Hardware comúnmente
utilizado en una red Ethernet
- NIC, o adaptador de red Ethernet:
Permite el acceso de una computadora
a una red. Cada adaptador posee una dirección MAC que la identifica en la red
y es única. Una computadora conectada a una red se
denomina nodo. - Repetidor o repeater: Aumenta el
alcance de una conexión física, disminuyendo la
degradación de la señal eléctrica en el
medio físico - Concentrador o hub: Funciona como un
repetidor, pero permite la interconexión de
múltiples nodos, además cada mensaje que es
enviado por un nodo, es repetido en cada boca el
hub. - Puente o bridge: Interconectan
segmentos de red, haciendo el cambio de
frames entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones
que dice en que segmento está ubicada una
dirección MAC. - Conmutador o switch: Funciona como el
bridge, pero permite la interconexión de
múltiples segmentos de red, funciona en velocidades
más rápidas y es más sofisticado. Los
switches pueden tener otras funcionalidades, como redes
virtuales y permiten su configuración a través de
la propia red. - Enrutador o router: Funciona en una
capa de red más alta que los anteriores — el nivel de
red, como en el protocolo IP, por ejemplo — haciendo el
enrutamiento de paquetes entre las redes interconectadas. A
través de tablas y algoritmos
de enrutamiento, un enrutador decide el mejor camino que debe
tomar un paquete para llegar a una determinada dirección
de destino.
3.2 ? Estándares utilizados en
Ethernet
Los principales estándares utilizados en Ethernet
son los siguientes:
10Base5
Conocido como Ethernet de cable grueso. 10 Mbps, de
banda base. Puede ser identificado por su cable amarillo. Utiliza
cable coaxial grueso; el 5 viene de la longitud máxima del
segmento que son 500 m. El cable debe estar unido a tierra en un
solo punto.
Cada estación está unida al cable mediante
un tranceptor denominado MAU ("Medium Attachment Unit") y un
cable de derivación. El conector usado en los adaptadores
10Base5 se denomina AUI ("Attachment Unit Interface"). Tiene un
aspecto similar al de un puerto serie con 15 patillas
(DB15).
Los transceptores no deben estar situados a menos de 8.2
piés (2.5 metros) entre sí, y el cable de
derivación no debe exceder de 165 piés (50 metros).
Si se utiliza un cable de derivación de alta flexibilidad
esta longitud deben ser reducida a 41 piés (12.5
metros).
10Base2
Conocido como Ethernet de cable fino cuya
designación comercial es RG-58. 10 Mbps, banda base;
utiliza conectores BNC ("Bayonet Nut connector"). Su distancia
máxima por segmento es de 606 pies (185 m), aunque pueden
utilizarse repetidores para aumentar esta distancia siempre que
los datos no pasen por más de dos repetidores antes de
alcanzar su destino.
El número de DTEs en cada segmento no debe ser
mayor de 30, y deben estar separados por un mínimo de 1.6
pies (0.5 metros).
Utiliza cable coaxial de 50 Ohm apantallado que debe
estar terminado por adaptadores resistivos de 50 Ohmios y estar
conectado a tierra en un punto. El cable no debe estar conectado
consigo mismo formando un anillo, y debe estar conectado al DTE
mediante un adaptador "T", sin que esté permitido
añadir un prolongador a dicho adaptador ni conectar
directamente con el DTE eliminando el adaptador "T". Su mejor
atractivo es su precio, del
orden del 15% del cable grueso.
10Base-T
En Septiembre de 1990, el IEEE aprobó un
añadido a la especificación 802.3i, conocida
generalmente como 10BaseT. Estas líneas son mucho
más económicas que las anteriores de cable coaxial,
pueden ser instaladas sobre los cableados telefónicos UTP
("Unshielded Twister Pairs") existentes [3], y utilizar los
conectores telefónicos estándar RJ-45 (ISO 8877), lo
que reduce enormemente el costo de instalación (
H12.4.2).
Estos cables se conectan a una serie de "hubs",
también conocidos como repetidores multipuerto, que pueden
estar conectados entre sí en cadena o formando una
topología arborescente, pero el camino de la señal
entre dos DTEs no debe incluir más de cinco segmentos,
cuatro repetidores (incluyendo AUIs opcionales), dos tranceptores
(MAUs) y dos AUIs.
10 Mbps, banda base, cable telefónico UTP de 2
pares de categoría 3, 4 o 5, con una impedancia
característica de 100 +/-15 ohms a 10 Mhz [4]; no debe
exceder de 328 pies (100 m).
Cuando una red contenga cinco segmentos y cuatro
repetidores, el número de segmentos coaxiales no debe ser
mayor que tres, el resto deben ser de enlace con DTEs (es lo que
se conoce como regla 5-4-3). Dicho de otra forma: Entre cualquier
par de estaciones no debe haber más de 5 segmentos, 4
repetidores y 3 conexiones hub-hub. Si se utilizan segmentos de
fibra óptica, no deben exceder de 1640 pies (500
metros).
Cuando una red contenga cuatro segmentos y tres
repetidores utilizando enlaces de fibra óptica, los
segmentos no deben exceder de 3280 pies (1000 metros).
10Base-F
10 Mbps, banda base, cable de fibra óptica.
Longitud máxima del segmento: 2000 metros.
100Base-T4
Fast Ethernet a 100 Mbps, banda base, que utiliza par
trenzado de 4 pares de categoría 3, 4 o 5. Distancia
máxima: 100 metros.
100Base-TX
Fast Ethernet a 100 Mbps, banda base, utiliza par
trenzado de 2 pares de categoría 5. Distancia
máxima: 100 metros.
100Base-FX
Fast Ethernet a 100 Mbps que utiliza fibra
óptica. Longitud máxima del segmento: 2000
metros.
Nota: Como puede verse, |
4.
? Componentes básicos de una red
Los componentes básicos para poder montar
una red local son:
4.1 – Servidor
Es una computadora utilizada para gestionar el sistema de
archivos de la
red, da servicio a las impresoras,
controla las comunicaciones y realiza otras funciones. Puede
ser dedicado o no dedicado.
El sistema operativo
de la red está cargado en el disco fijo del servidor,
junto con las herramientas
de administración del sistema y las utilidades
del usuario.
La tarea de un servidor dedicado es procesar las
peticiones realizadas por la estación de trabajo. Estas
peticiones pueden ser de acceso a disco, a colas de
impresión o de comunicaciones con otros dispositivos. La
recepción, gestión
y realización de estas peticiones puede requerir un
tiempo
considerable, que se incrementa de forma paralela al
número de estaciones de trabajo activas en la red. Como el
servidor gestiona las peticiones de todas las estaciones de
trabajo, su carga puede ser muy pesada.
Se puede entonces llegar a una congestión, el
tráfico puede ser tan elevado que podría impedir la
recepción de algunas peticiones enviadas.
Cuanto mayor es la red, resulta más importante
tener un servidor con elevadas prestaciones.
Se necesitan grandes cantidades de memoria RAM para
optimizar los accesos a disco y mantener las colas de
impresión. El rendimiento de un procesador es una
combinación de varios factores, incluyendo el tipo de
procesador, la velocidad, el factor de estados de espera, el
tamaño del canal, el tamaño del bus, la memoria
caché así como de otros factores.
Se pueden conectar a través de la placa de
conexión de red y el cableado correspondiente. Los
terminales "tontos" utilizados con las grandes computadoras y
mini computadoras son también utilizadas en las redes, y
no poseen capacidad propia de procesamiento.
Sin embargo las estaciones de trabajo son, generalmente,
sistemas inteligentes. Los terminales inteligentes son los que se
encargan de sus propias tareas de procesamiento, así que
cuanto mayor y más rápido sea el equipo,
mejor.
Los terminales tontos en cambio, utilizan el espacio de
almacenamiento
así como los recursos
disponibles en el servidor.
4.3 – Tarjetas de
Conexión de Red (Interface Cards)
Permiten conectar el cableado entre servidores y
estaciones de trabajo. En la actualidad existen numerosos tipos
de placas que soportan distintos tipos de cables y
topologías de red.
Las placas contienen los protocolos y órdenes
necesarios para soportar el tipo de red al que está
destinada. Muchas tienen memoria adicional para almacenar
temporalmente los paquetes de datos enviados y recibidos,
mejorando el rendimiento de la red.
La compatibilidad a nivel físico y lógico
se convierte en una cuestión relevante cuando se considera
el uso de cualquier placa de red. Hay que asegurarse que la placa
pueda funcionar en la estación deseada, y de que existen
programas
controladores que permitan al sistema operativo enlazarlo con sus
protocolos y características a nivel
físico.
Una vez que tenemos las estaciones de trabajo, el
servidor y las placas de red, requerimos interconectar todo el
conjunto. El tipo de cable utilizado depende de muchos factores,
que se mencionarán a continuación:
Los tipos de cableado de red más populares son:
par trenzado, cable coaxial y fibra óptica.
Además se pueden realizar conexiones a
través de radio o microondas.
Cada tipo de cable o método tiene sus ventajas. y
desventajas. Algunos son propensos a interferencias, mientras
otros no pueden usarse por razones de seguridad.
La velocidad y longitud del tendido son otros factores a
tener en cuenta el tipo de cable a utilizar.
Par Trenzado: Consiste en dos hilos de cobre
trenzado, aislados de forma independiente y trenzados entre
sí. El par está cubierto por una capa aislante
externa. Entre sus principales ventajas tenemos:
- Es una tecnología bien estudiada
- No requiere una habilidad especial para
instalación - La instalación es rápida y
fácil - La emisión de señales al exterior es
mínima. - Ofrece alguna inmunidad frente a interferencias,
modulación cruzada y corrosión.
Cable Coaxial: Se compone de un hilo conductor de
cobre envuelto por una malla trenzada plana que hace las
funciones de tierra. Entre el hilo conductor y la malla hay una
capa gruesa de material aislante, y todo el conjunto está
protegido por una cobertura externa.
El cable está disponible en dos espesores: grueso
y fino.
El cable grueso soporta largas distancias, pero es
más caro. El cable fino puede ser más
práctico para conectar puntos cercanos.
El cable coaxial ofrece las siguientes
ventajas:
- Soporta comunicaciones en banda ancha
y en banda base. - Es útil para varias señales, incluyendo
voz, video y
datos. - Es una tecnología bien estudiada.
Conexión fibra óptica: Esta
conexión es cara, pero permite transmitir la
información a gran velocidad e impide la
intervención de las líneas. Como la señal es
transmitida a través de luz, existen muy
pocas posibilidades de interferencias eléctricas o
emisión de señal. El cable consta de dos
núcleos ópticos, uno interno y otro externo, que
refractan la luz de forma distinta. La fibra está
encapsulada en un cable protector.
Ofrece las siguientes ventajas:
- Alta velocidad de transmisión
- No emite señales eléctricas o
magnéticas, lo cual redunda en la seguridad - Inmunidad frente a interferencias y modulación
cruzada. - Mayor economía que el
cable coaxial en algunas instalaciones. - Soporta mayores distancias
Javier Espín del Pozo
José Luis Ruiz Ludeña
Enviado por:
Ariel Paz e Silva
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