Redes 413z32

UNIVERSIDAD DE LA SIERRA, A.C.

ANTOLOGÍA

REDES DE COMPUTADORAS NOVENO SEMESTRE LICENCIATURA EN INFORMÁTICA ISTRATIVA

Índice I. Redes locales 1.1 Historia de las redes locales.......................................................................................................2 1.2 Conceptos de redes locales .......................................................................................................5 1.3 Modelo OSI.................................................................................................................................6 1.4 Comparación entre LAN y tiempo compartido. ........................................................................10 1.5 Topologías de redes locales.....................................................................................................13 1.5.1 Estrella.......................................................................................................................13 1.5.2 Bus lineal ..................................................................................................................14 1.5.3 Anillo .........................................................................................................................14 1.5.4 Anillo modificado.......................................................................................................15 1.5.5 Árbol .........................................................................................................................15 II. Técnicas de desincronización de datos. 2.1 Protocolos de comunicación.....................................................................................................18 2.1.1 Por poleo (polling).....................................................................................................19 2.1.2 Por CSMA/CD...........................................................................................................20 2.1.3 Por token ing. ....................................................................................................21 2.2 Conceptos de Wide área network(WAN). ................................................................................22 2.2.1 WAN punto a punto. .................................................................................................23 2.2.2 WAN broadcoast.......................................................................................................24 2.2.3 Topologías WAN: estrella, árbol, bus lineal, anillo. ..................................................25 2.3 Comparación de bridge y ejemplos ..........................................................................................28 2.4 Concepto de gateway y ejemplos.............................................................................................29 2.5 Conexión de redes locales .......................................................................................................30 2.6 Conexión de redes locales y remotas (conexión entre PC y LAN, entre LAN y WAN, entre PC y mainframe, entre LAN y maiframe) ........................................................................31 2.7 Envío de datos..........................................................................................................................34 III. Sistemas operativos y otros tipos de redes. 3.1 Redes base band (LAN). ..........................................................................................................37 3.2 Redes broad band (LAN)..........................................................................................................37 3.3 Conceptos y comandos importantes de netbios. ....................................................................37 3.4 Sistema operativo netware (características, utilerías, versiones). ...........................................39 3.5 Red arcnet ................................................................................................................................42 3.6 Red ethernet. ............................................................................................................................43 IV. Elementos de diseño de una red de computadoras. 4.1 Introducción del cableado estructurado....................................................................................49 4.2 Tipos de cable ..........................................................................................................................50 4.2.1 UTP...........................................................................................................................51 4.2.2 Coaxial. .....................................................................................................................54 4.2.3 Fibra Optica. .............................................................................................................58 4.3 Qué es una red pública de datos?............................................................................................59 4.3.1 ¿Qué son las Redes de Conmutación (Packet Switching Networks (PSN))?.........60 4.3.2 Características principales de las Redes de Conmutación (PSN)? ........................61 4.3.3 ¿Qué es X.25?.........................................................................................................61 4.3.4 ¿Cómo opera X.25? ................................................................................................62 4.3.5 ¿Porqué se debe usar X.25?...................................................................................62 4.3.6 Seguridad de X.25 ...................................................................................................63 4.3.7 ¿Cuando usar X.25?................................................................................................64 4.3.8 ¿Cuál es la funcionabilidad de X.25? ......................................................................65 4.4 Demanda. .................................................................................................................................65

V. Diseños de objetivos de la red. 5.1 Diseño de redes distribuidas. ...................................................................................................68 5.1.1 Composición. ............................................................................................................68 5.1.2 Redes multinodo.......................................................................................................68 5.1.3 Procesamiento local. ................................................................................................69 5.2 Estándares IEEE802.X. ...........................................................................................................69 5.2.1 Estándares IEEE802.1 ...........................................................................................69 5.2.2 Estándares IEEE802.2. ..........................................................................................70 5.2.3 Estándares IEEE802.3. ..........................................................................................70 5.2.4 Estándares IEEE802.4. ..........................................................................................70 5.2.5 Estándares IEEE802.5 ...........................................................................................71 5.2.6 Estándares IEEE802.6 ...........................................................................................71 5.2.7 Estándares IEEE802.7 ...........................................................................................71 5.2.8 Estándares IEEE802.8 ...........................................................................................72 5.2.9 Estándares IEEE802.9 ...........................................................................................72 5.2.10 Estándares IEEE802.10 .........................................................................................72 5.2.11 Estándares IEEE802.11 .........................................................................................72 5.2.12 Estándares IEEE802.12 .........................................................................................72 5.2 Estándar 10 base X y 100 base X ...........................................................................................72 5.3.1 10 Base 2.................................................................................................................73 5.3.2 10 Base 5.................................................................................................................75 5.3.3 10 Base T ................................................................................................................77 5.3.4 100 Base 5...............................................................................................................80 5.3.5 100 Base T ..............................................................................................................81 5.3.6 100 Base F ..............................................................................................................82 VI. T/IP 6.1 Introducción de INTERNET .....................................................................................................86 6.2 Protocolos................................................................................................................................86 6.3 Qué es T/IP ........................................................................................................................86 6.3.1 Capas del modelo T/IP .......................................................................................87 6.4 Tendencias de los protocolos de comunicaciones..................................................................90

VII. Proyecto. 7.1 Proyecto final. ...........................................................................................................................97 7.1.1 Investigación de los puntos vistos en el curso de red de una empresa, por parte de los alumnos. ..................................................................................................98 Glosario ....................................................................................................................................................104

Tema 1

Redes locales.

Redes de Computadoras

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1.1 Historia de las redes locales El arte de la comunicación es tan antiguo como la humanidad. En la antigüedad se usaban tambores y humo para transmitir información entre localidades. A medida que pasó el tiempo se crearon otras técnicas, tales como los semáforos. La era de la comunicación electrónica se inicio en 1834 con el invento del telégrafo, y su código asociado, que debemos a Samuel Morse. El código Morse utilizaba un número variable de elementos (puntos y rayas) con el objeto de definir cada carácter.

El invento del telégrafo adelantó la posibilidad de comunicación humana, no obstante tener muchas limitaciones. Uno de los principales defectos fue la incapacidad de automatizar la transmisión. Debido a la incapacidad técnica de sincronizar unidades de envío y recepción automáticos y a la incapacidad propia del código Morse de apoyar la automatización, el uso de la telegrafía estuvo limitado a claves manuales hasta los primeros años del siglo XX. En el año de 1874 Emil Baudot en Francia ideó un código en el cual el número de elementos (bits) en una señal era el mismo para cada carácter y la duración (sincronización) de cada elemento era constante. Ese código fue llamado de longitud constante.

Los trabajos sobre el problema de la sincronización comenzaron en 1869 con el desarrollo de la máquina de escribir de teclado teleimpresor en Europa. Este equipo operaba sincrónicamente; es decir, cada carácter tenía sus propios comandos start/stop, al comienzo y al final de cada grupo del código. En 1876 se observa que cambios en las ondas de sonido al ser transmitidas, causan que granos de carbón cambien la resistividad, cambiando por consiguiente la corriente.

En 1877 se instala la primera línea telefónica entre Boston y Sommerville, Mass.

En 1910, un americano llamado Howard Krum introdujo mejoras en este incipiente concepto de sincronización y lo aplicó al código de longitud constante de Baudot. Este desarrollo, llamado sincronización start/stop, condujo a la rápida difusión del uso de equipos automáticos de telegrafía.

En 1928 las teleimpresores habían sido completamente mecanizadas: incorporaban un lector y un perforador de cinta de papel accionado por teclado; transmitían ya fuera directamente por medio del teclado o por medio de la cinta y el producto final era cinta perforada o bien, copia impresa. Esta clase de equipo teleimpresor mecánico originalmente empleaba el código de 5 niveles de Baudot y operaba a velocidades de 45 a 75 bits por segundo. Más tarde se introdujeron versiones del código ASCCI de 8 niveles que operaban a 110 bps. Pero, incluso hasta 1970 se instalaron en todo el mundo mayor cantidad de dispositivos que empleaban el código de Baudot, de 100 años de antigüedad, que dispositivos que empleaban cualquier otro código.

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A medida que las comunicaciones se volvieron más sofisticadas, en el comienzo de los años 50 se introdujeron dispositivos electromecánicos centrales para realizar tareas como invitación (notificando en secuencia a cada estación del mismo circuito para transmitir su tráfico) y selección (notificando a una determinada estación que debe recibir un mensaje).

Paralelamente al desarrollo del telégrafo tuvo lugar el desarrollo del teléfono. El primer teléfono para uso comercial se instaló en 1877. Este sistema tenía un tablero manual. Permitía la comunicación por medio de la voz y el telégrafo a través de la misma línea, valiéndose de comunicación alternada. Alrededor de 1908, los sistemas de discado se habían difundido por casi la totalidad de EE.UU. Así, alrededor de 1920 se habían establecido los principios básicos de telecomunicaciones, conmutación de mensajes y control de línea. Los sistemas se construyeron con base en comunicación a través de la voz y transmisión (ST/SP) de caracteres de datos. Luego de la Segunda Guerra Mundial comenzó el desarrollo comercial del computador. Como estas primeras máquinas eran orientadas a lotes, no existía la necesidad interconectarse con el sistema de comunicación que abarcaba toda la nación. Sin embargo más adelante la industria tomó conciencia de la conveniencia de que máquinas y gente hablaran entre sí. Dado que el único sistema de comunicación disponible era el telefónico, naturalmente, los computadores en evolución, habrían de desarrollarse siguiendo vías que les permitieran usar este servicio.

Entre tanto, el crecimiento del uso de la comunicación fue simultáneo al crecimiento de la tecnología de los computadores y en parte, favorecido por él. Las redes de conmutación de mensajes, reservación y transacciones financieras de los años 50 y 60 usaban computadores centralizados comparativamente sofisticados para controlar grandes poblaciones de dispositivos y terminales primitivas. A medida que esas redes crecían en lo que se refiere a volúmenes de tráfico y poblaciones de terminales, el aspecto no controlado de la operación de las terminales se volvió inaceptable. Luego de muchos estudios, los arquitectos del sistema finalmente determinaron que las terminales destinadas a la operación de redes basadas en computadoras debían permitir un grado de control más depurado que el alcanzado por los primeros métodos basados en electromecánica. (1)

El almacenamiento y el análisis de información ha sido uno de los grandes problemas a que se ha enfrentado el hombre desde que se invento la escritura. No es sino hasta la segunda mitad del siglo XX que se ha podido resolver, parcialmente, ese problema gracias a la invención de la computadora.

En la década de los 50 el hombre dio un gran salto al inventar la computadora electrónica. La información ya podía enviarse en grandes cantidades a un lugar central donde se realizaba su procesamiento. Ahora el problema era que esta información (que se encontraba en grandes cajas repletas de tarjetas) tenía que ser “acarreada” al departamento de proceso de datos. (1)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta:11/07/03

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Con la aparición de las terminales en la década de los 60’s, se logró una comunicación directa, y por tanto más rápida y eficiente, entre los s y la unidad central de proceso, pero se encontró un obstáculo: entre más terminales y otros periféricos se agregaban a la computadora central, decaía la velocidad de comunicación. A finales de la década de los 60 y principios de los 70 la compañía DEC penetra el mercado con dos elementos primordiales: la fabricación de equipos de menor tamaño y regular capacidad, a los que se les denominó minicomputadoras, y el establecimiento de comunicación relativamente confiable entre ellos.

Hacia la mitad de la década de los 70 la delicada tecnología del silicón (silicio) y de la integración en miniatura permitió a los fabricantes de computadoras construir mayor inteligencia en máquinas más pequeñas. Estas máquinas llamadas microcomputadoras, descongestionaron a las viejas máquinas centrales. A partir de ese momento, cada tenía su propia microcomputadora en su escritorio.

A partir de los 80 las microcomputadoras habían evolucionado por completo el concepto de la computación electrónica, así como sus aplicaciones y mercado. Sin embargo, los gerentes de los departamentos de informática fueron perdiendo el control de la información puesto que el proceso de la información no estaba centralizado.

A esta época se le podría denominar la era del floppy disk. Los vendedores de microcomputadoras proclamaban: “en estos 30 diskettes puede usted almacenar la información de todo su archivo”. Sin embargo, de alguna manera, se había retrocedido en la forma de procesar la información, porque nuevamente había que acarrear la almacenada en los diskettes de una micro a otra y la relativa poca capacidad de los diskketes hacía difícil el manejo de grandes cantidades de datos.

Con la llegada de la tecnología Winchester se lograron dispositivos que permitían enormes almacenamientos de información, capacidades que iban desde 5 hasta 100 megabytes. Una desventaja de esta tecnología era el alto costo que significaba la adquisición de un disco duro. Además, los s tenían la necesidad de compartir información y programas en forma simultánea.

Estas razones, principalmente, aunadas a otras como poder compartir recursos de relativa baja utilización y alto costo, llevó a diversos fabricantes y desarrolladores a idear las redes locales.

En un principio, las redes de microcomputadoras se formaban por simples conexiones que permitían a un acceder a recursos que se encontraban residentes en otras microcomputadoras tales como otros discos duros, impresoras, etc. Estos equipos permitían a cada el mismo a todas las partes de un disco y causaban obvios problemas de seguridad y de integridad en los datos.

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Hacia 1983, la compañía Novell, Inc., fue la primera en introducir el concepto de File Server (servidor de archivos) en el que todos los s pueden tener a la información, compartir archivos y contar con niveles de seguridad.

En el concepto de servidor de archivos, un no puede accesar, indistintamente, discos que se encuentren en otras microcomputadoras. El servidor de archivos es una microcomputadora designada como de los recursos comunes. Al hacer esto, se logra una verdadera eficiencia en el uso de éstos, así como una total integridad de los datos. Los archivos y programas pueden accesarse en modo multi guardando el orden de actualización por el procedimiento de bloqueo de registros. Es decir, cuando algún se encuentra actualizando un registro, se bloquea éste para evitar que algún otro lo extraiga o intente actualizar.(2)

1.2 Conceptos de redes locales Las redes de área local, generalmente llamadas LAN (local área networks), son redes de propiedad privada dentro de un solo edificio en capuz de hasta unos cuantos kilómetros de extensión. Se usan ampliamente para conectar computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas de compañías y fabricas con objetos de compartir recursos (por ejemplo, impresoras) e intercambiar información.

Las LAN se distinguen de otros tipos de redes por tres características: (1) su tamaño, (2) su tecnología de transmisión, y (3) su topología. Las LAN están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión del peor caso esta limitado y se conoce de antemano. Conocer este limite ase posible usar ciertos tipos de diseños que de otra manera no serian prácticos, y también simplifica la istración de la red. Las LAN a menudo usan una tecnología de transmisión que consiste en un cable sencillo al cuál están conectadas todas las maquinas, como las líneas compartidas de la línea telefónica Que solían usarse en áreas rurales. Las LAN tradicionales operan a velocidades de 10 a 100 Mbps, tienen bajo retardo (décimas de microsegundos) y experimentan muy pocos errores. Las LAN más nuevas pueden operar a velocidades muy altas, de hasta cientos de megabits/seg. En este libro nos apegamos a la tradición y medimos la velocidad de las líneas en megabyts/seg (Mbps), no megabytes/seg (MB/seg). Un megabytes 1,000,000 bits, no 1,048,576 (220)bits.(3)

Redes de Área Local Una red de computadoras ubicadas relativamente cerca una de la otra y conectadas por un cable (o un pequeño radio trasmisor) es una red de área local (LAN). Una LAN puede consistir de dos o tres PC

(2)

INSTITUTO TECNOLÓGIO DE LA PIEDAD, “Redes de Computadoras”, http://eduadis.itlapiedad.edu.mx/~hocegueras/redes.html, fecha última actualización:01/07/03 , fecha de consulta: 5/07/03 (3) S. TANENBAUM Andrew, REDES DE COMPUTADORAS, 3ª. ed., Pearson, 1996, México, Pág. 9

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Redes de Computadoras conectadas parta compartir recursos, o puede incluir varios cientos de computadoras

Antología de diferentes tipos.

Cualquier red que exista dentro de un mismo edificio, o incluso un grupo de edificios adyacentes, se considera una LAN.

Una LAN permite a todas las computadoras conectadas a ella compartir HARDWARE, SOFTWARE e información. Los recursos mas comúnmente compartidos son los dispositivos de almacenamiento de disco y las impresoras.

Para los s de una LAN, la red es (debiera ser) completamente transparente, lo que significa que los dispositivos comunes en ella deben parecer conectados a la computadora del como si solo fueran periféricos. Por ejemplo, un servidor de archivos se le debería presentar al de LAN simplemente como otra unidad de disco. (4)

1.3 Modelo OSI En 1977, la Organización Internacional de Estándares (ISO), integrada por industrias representativas del medio, creó un subcomité para desarrollar estándares de comunicación de datos que promovieran la accesibilidad universal y una interoperabilidad entre productos de diferentes fabricantes. El resultado de estos esfuerzos es el Modelo de Referencia Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI).

El Modelo OSI es un lineamiento funcional para tareas de comunicaciones y, por consiguiente, no especifica un estándar de comunicación para dichas tareas. Sin embargo, muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del Modelo OSI.

Como se mencionó anteriormente, OSI nace de la necesidad de uniformizar los elementos que participan en la solución del problema de comunicación entre equipos de cómputo de diferentes fabricantes. Estos equipos presentan diferencias en: ™ Procesador Central. ™ Velocidad. ™ Memoria. ™ Dispositivos de Almacenamiento. ™ Interfaces para Comunicaciones. ™ Códigos de caracteres. ™ Sistemas Operativos.

Estas diferencias propician que el problema de comunicación entre computadoras no tenga una solución simple. (4)

NORTON Peter, INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN, 3ª. ed., Mc Graw Hill, 1999, México, Pág. 254

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Dividiendo el problema general de la comunicación, en problemas específicos, facilitamos la obtención de una solución a dicho problema.

Esta estrategia establece dos importantes beneficios: Mayor comprensión del problema. La solución de cada problema específico puede ser optimizada individualmente.

Este modelo persigue un objetivo claro y bien definido: Formalizar los diferentes niveles de interacción para la conexión de computadoras habilitando así la comunicación del sistema de cómputo independientemente del: ™ Fabricante. ™ Arquitectura. ™ Localización. ™ Sistema Operativo.

Este objetivo tiene las siguientes aplicaciones: Obtener un modelo de referencia estructurado en varios niveles en los que se contemple desde el concepto BIT hasta el concepto APLIACION. Desarrollar un modelo en el cual cada nivel define un protocolo que realiza funciones específicas diseñadas para atender el protocolo de la capa superior. No especificar detalles de cada protocolo. Especificar la forma de diseñar familias de protocolos, esto es, definir las funciones que debe realizar cada capa.

Estructura del Modelo OSI de ISO El objetivo perseguido por OSI establece una estructura que presenta las siguientes particularidades: Estructura multinivel: Se diseñó una estructura multinivel con la idea de que cada nivel se dedique a resolver una parte del problema de comunicación. Esto es, cada nivel ejecuta funciones específicas. El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores: Cada nivel se comunica con su similar en otras computadoras, pero debe hacerlo enviando un mensaje a través de los niveles inferiores en la misma computadora. La comunicación internivel está bien definida. El nivel N utiliza los servicios del nivel N-1 y proporciona servicios al nivel N+1. Puntos de : Entre los diferentes niveles existen interfaces llamadas "puntos de " a los servicios. Dependencias de Niveles: Cada nivel es dependiente del nivel inferior y también del superior. Encabezados: En cada nivel, se incorpora al mensaje un formato de control. Este elemento de control permite que un nivel en la computadora receptora se entere de que su similar en la computadora emisora esta enviándole información. Cualquier nivel dado, puede incorporar un encabezado al mensaje. Por esta razón, se considera que un mensaje esta constituido de dos partes: Encabezado e Información. Entonces, la

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incorporación de encabezados es necesaria aunque representa un lote extra de información, lo que implica que un mensaje corto pueda ser voluminoso. Sin embargo, como la computadora destino retira los encabezados en orden inverso a como fueron incorporados en la computadora origen, finalmente el sólo recibe el mensaje original. Unidades de información: En cada nivel, la unidad de información tiene diferente nombre y estructura :

Niveles del Modelo OSI. Aplicación. Presentación. Sesión. Transporte. Red. Enlace de datos. Físico.

La descripción de los 7 niveles es la siguiente : Nivel Físico: Define el medio de comunicación utilizado para la transferencia de información, dispone del control de este medio y especifica bits de control, mediante: Definir conexiones físicas entre computadoras. Describir el aspecto mecánico de la interface física. Describir el aspecto eléctrico de la interface física. Describir el aspecto funcional de la interface física. Definir la Técnica de Transmisión. Definir el Tipo de Transmisión. Definir la Codificación de Línea. Definir la Velocidad de Transmisión. Definir el Modo de Operación de la Línea de Datos.

Nivel Enlace de Datos: Este nivel proporciona facilidades para la transmisión de bloques de datos entre dos estaciones de red. Esto es, organiza los 1's y los 0's del Nivel Físico en formatos o grupos lógicos de información. Para: Detectar errores en el nivel físico. Establecer esquema de detección de errores para las retransmisiones o reconfiguraciones de la red. Establecer el método de que la computadora debe seguir para transmitir y recibir mensajes. Realizar la transferencia de datos a través del enlace físico. Enviar bloques de datos con el control necesario para la sincronía.

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En general controla el nivel y es la interface con el nivel de red, al comunicarle a este una transmisión libre de errores.

Nivel de Red: Este nivel define el enrutamiento y el envío de paquetes entre redes. Es responsabilidad de este nivel establecer, mantener y terminar las conexiones. Este nivel proporciona el enrutamiento de mensajes, determinando si un mensaje en particular deberá enviarse al nivel 4 (Nivel de Transporte) o bien al nivel 2 (Enlace de datos). Este nivel conmuta, enruta y controla la congestión de los paquetes de información en una sub-red. Define el estado de los mensajes que se envían a nodos de la red.

Nivel de Transporte: Este nivel actúa como un puente entre los tres niveles inferiores totalmente orientados a las comunicaciones y los tres niveles superiores totalmente orientados a el procesamiento. Además, garantiza una entrega confiable de la información. Asegura que la llegada de datos del nivel de red encuentra las características de transmisión y calidad de servicio requerido por el nivel 5 (Sesión). Este nivel define como direccionar la localidad física de los dispositivos de la red. Asigna una dirección única de transporte a cada . Define una posible multicanalización. Esto es, puede soportar múltiples conexiones. Define la manera de habilitar y deshabilitar las conexiones entre los nodos. Determina el protocolo que garantiza el envío del mensaje. Establece la transparencia de datos así como la confiabilidad en la transferencia de información entre dos sistemas.

Nivel Sesión: proveer los servicios utilizados para la organización y sincronización del diálogo entre s y el manejo e intercambio de datos. Establece el inicio y termino de la sesión. Recuperación de la sesión. Control del diálogo; establece el orden en que los mensajes deben fluir entre s finales. Referencia a los dispositivos por nombre y no por dirección. Permite escribir programas que correrán en cualquier instalación de red.

Nivel Presentación: Traduce el formato y asignan una sintaxis a los datos para su transmisión en la red. Determina la forma de presentación de los datos sin preocuparse de su significado o semántica. Establece independencia a los procesos de aplicación considerando las diferencias en la representación de datos. Proporciona servicios para el nivel de aplicaciones al interpretar el significado de los datos intercambiados. Opera el intercambio. Opera la visualización.

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Nivel Aplicación: Proporciona servicios al del Modelo OSI. Proporciona comunicación entre dos procesos de aplicación, tales como: programas de aplicación, aplicaciones de red, etc. Proporciona aspectos de comunicaciones para aplicaciones específicas entre s de redes: manejo de la red, protocolos de transferencias de archivos (ftp), etc. (5)

1.4 Comparación entre LAN y tiempo compartido. En los años 50 surge la computadora electrónica: grandes máquinas centrales (mainframes) que utilizan terminales tontas. En los 60 y 70 las minicomputadoras y en los 80, las micros multi, que siguen utilizando una computadora central y terminales tontas.

A principios de los ochenta y con el éxito de las microcomputadoras personales, surgen las redes de computadoras.

¿Qué hace una red de computadoras diferente de una mainframe, una microcomputadora o una micro multi?. La respuesta simplemente es proceso distribuido en lugar de proceso centralizado. Proceso centralizado. Se utiliza en los mainframes, minicomputadoras y micro multi. Todos los s comparten el poder de un procesador central y una sola copia del software de aplicación corre en el U central. Las terminales tontas enlazadas que necesiten usar la aplicación deben compartir la copia de dicho U. Este ambiente se ilustra en la figura # 1. Minicomputadora o mainframe

Datos Compartidos

Aplicaciones Compartidas

Figura 1. Terminales tontas

(5)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta:25/07/03

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Proceso distribuido. El proceso distribuido ocurre cuando el procesamiento de la información se lleva a cabo en una forma descentralizada. En contraste con el proceso centralizado, que requiere que todo el procesamiento ocurra de forma central en una sola máquina, éste se distribuye entre las computadoras de la red. El proceso de información en máquinas PCs conectadas a una red es un ejemplo de proceso distribuido. Cada PC corre su propia copia del programa y el sistema operativo de red sincroniza el uso de recursos compartidos por las múltiples aplicaciones. Este ambiente se muestra en la figura # 2.

Servidor de Archivos

Estaciones de Trabajo.

Aplicación

Datos Compart

S. O. R

Estaciones de Trabajo

aplicación

Figura 2 . Ambiente de proceso distribuido.

¿Por qué puede resultar el proceso distribuido más eficiente que el procesamiento centralizado?. A un de minicomputadoras esto puede sonarle muy familiar. Hoy se tiene que correr la nomina de 400 empleados, proceso que toma unos 30 minutos, por lo que el resto de los s del sistema, (dirección, ventas, istración general, contabilidad, etc.) que no tienen nada que ver con este proceso, pueden hacerse a la idea de que en los próximos 30 minutos el sistema de cómputo será inoperable, dada su baja velocidad de respuesta.

¿El Motivo? Es tal el tiempo de procesador central que se requiere para procesar la nómina que la minicomputadora no tendrá tiempo de atender a tantos s al mismo tiempo, degradándose sensiblemente la velocidad de respuesta de todo el sistema de computo.

¿Qué es lo que ocurre en un ambiente de proceso distribuido (Por ejemplo una red).

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Todo el proceso se lleva acabo en una de las computadoras de la red (la que corre la nomina). EL resto de los s, no experimentarán efecto alguno en su velocidad de respuesta, ya que el procesador del servidor de archivos (file server), se encargará únicamente de istrar los niveles de seguridad de los s y los s a disco, nunca del proceso de información, que es la tarea que más tiempo le quita a una computadora.

Si bien es cierto que los s a disco que hará la computadora que está corriendo la nómina, cargarán tareas al servidor de archivos; éstas no afectarán en forma sensible la velocidad de respuesta del resto del sistema.

El proceso distribuido, especialmente es redes de computadoras donde el número de máquinas interconectadas es grande, hace que este proceso se lleve al punto llamada servicios distribuidos. Los procesos distribuidos se llevan a cabo cuando existen varios servidores en la red y cada uno de ellos realiza tareas específicas. No me refiero a varios servidores de archivos; el servidor de archivos, donde reside el sistema operativo de la red es uno solo. Algunos ejemplos de servicios distribuidos son los servidores de impresión, de comunicaciones (gateways), de base de datos, de istración de red, fax, correo electrónico, etc.

Hay ocasiones en las que se conjuntan varios de estos servicios en una sola de las computadoras de la red. Por ejemplo, si en una misma computadora se instala el sistema operativo de la red (servidor de archivos), el software de comunicaciones remoto (servidor de comunicaciones), el manejador de base de datos (servidor de base de datos) y muchas impresoras compartidas (servidor de impresión) se integran demasiadas tareas en un solo procesador y se caerá, en parte, en un proceso centralizado. A pesar de que el proceso de la información sigue siendo distribuido, el de la red podría utilizar la base de datos y mandar a imprimir informes, por lo que sobrecargaría al servidor de archivos de tareas adicionales que puedan producir la degradación del sistema de cómputo.

En redes pequeñas esto puede ser imperceptible, pero en redes de gran tamaño si se manifestaría tal degradación. En una red pequeña centralizar esos servicios es lo más recomendable, sin embargo, en una grande, lo mejor sería descentralizar hacia un verdadero proceso distribuido.

Una red de 40 ó 50 nodos justifica el costo de dedicar PCs a tareas específicas, inclusive en redes más pequeñas, donde la velocidad de respuesta es una de los elementos más importantes. Se justifican los servicios distribuidos.

Una red de 40 nodos, con un servidor de archivos 386 de 20 Mhz y con bases de datos grandes, con comunicaciones a una minicomputadora o mainframe, que esté distribuida en varios pisos de la empresa y requiera varias impresoras compartidas, necesitará preferentemente de un servidor dedicado de base de datos

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(386, 20 Mhz), una PC gateway como servidor de comunicaciones (286, 10 Mhz) y un servidor de impresión para manejar hasta 16 impresoras compartidas (XT, 4.7 Mhz). ¿Qué tan caro es hacer esto?. Exactamente lo que cuesta cada una de las micros mencionadas. (6)

1.5 Topologías de redes locales Es el acomodo físico (distribución) de los cables que conectan los nodos de la red. Los diseñadores de redes toman en cuenta una serie de factores para determinar que topología o combinación de topologías se va a usar. Entre los factores considerados están el tipo de computadoras instaladas, el tipo de cableado que se está usando (si lo hay), el costo de los componentes y los servicios requeridos para instalar la red, la distancia entre cada computadora y la velocidad con la que la información deba viajar por la red.

Para conformar las topologías existen dos tipos básicos de enlaces punto a punto y multipunto. PUNTO A PUNTO.- También llamada de “igual a igual”, es un enlace físico en la cual existe una conexión directa entre nodos. MULTIPUNTO.- Conexión de tres o más dispositivos al mismo medio de enlace para poder transmitir.

Las topologías comúnmente usadas en la construcción de redes de área local son: ™ Estrella ™ Bus lineal ™ Anillo ™ Anillo modificado ™ Árbol

1.5.1 Estrella Una red en estrella sitúa un eje en el centro de los nodos de la red. Los grupos de información son enrutados a través del eje central hacia sus destinos. Este esquema tiene la ventaja de que monitorea el tráfico y previene colisiones, y de que una conexión rota no afecta al resto de la red. Si usted pierde el eje central, de cualquier modo toda la red se viene abajo. La figura 7.14 muestra la topología de estrella.

Figura 3. Topología de estrella. (6)

INSTITUTO TECNOLÓGIO DE LA PIEDAD, “Redes de Computadoras”, http://eduadis.itlapiedad.edu.mx/~hocegueras/redes.html, fecha última actualización:01/07/03 , fecha de consulta:26/07/03

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1.5.2 Bus lineal Una topología de bus, como el bus mismo de una computadora, es un solo conducto al cual están unidos todos los nodos de la red y los dispositivos periféricos (véase figura 7.13). Los nodos en un tipo de red de bus, Ethernet, transmiten información en cualquier momento a pesar de que otra información se esté enviando por otros nodos. Si un bloque de datos choca con otro que fue transmitido por otros nodos (eso sucede cuando si dos nodos tratan de enviar información al mismo tiempo) cada nodo espera al azar un cierto tiempo y luego intenta de nuevo enviar la información.

A pesar de que la topología de bus es una de las más comunes,

tiene desventajas inherentes. Evitar que

choquen las transmisiones de datos requiere de circuitos y software extra, y una conexión rota puede derribar o “estrellar” toda la red o parte de ella volviéndola inoperable, de manera que los s no puedan intercambiar información ni periféricos hasta que la conexión sea reparada.

Figura 4. Topología de Bus.

1.5.3 Anillo La topología de anillo conecta los nodos de la red en una cadena circular en la cual cada nodo está conectado al siguiente. El último nodo en la cadena se conecta al primero para complementar el anillo, como se muestra en la figura 7.15

Con esta metodología, cada nodo examina la información enviada a través del anillo. Si la información no esta dirigida al nodo que se encuentra examinándola, ese nodo la entrega al siguiente nodo en el anillo.

La topología de anillo posee una ventaja sustancial sobre la topología de bus: no hay riesgo de colisiones porque la información siempre fluye en una dirección. Una ventaja del anillo, sin embargo, es que si una conexión se rompe, toda la red se cae.

Figura 5. Topología de anillo.

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1.5.4 Anillo modificado La topología de anillo es muy similar a la topología de ducto en cuanto a que todos los nodos comparten el mismo medio de transmisión, pero difiere en el hecho de que dicho medio esta conectado en forma de anillo: la información que viaja en él recorre una sola dirección a lo largo de la red. No requiere de enrutamiento, ya que cada paquete es pasado a su vecino y así consecutivamente.

Características ™ Toda la información viaja en una sola dirección a lo largo del círculo formado por el anillo. ™ Cada estación se conecta a otras. ™ Cada nodo siempre pasa el mensaje, si este mensaje es para él, entonces lo copia y lo vuelve a enviar. ™ El arreglo tiene un bit de verificación, a simple vista, este mecanismo podría parecer menos fuerte que el mecanismo usado para la topología en caso de fallas. ™ En la implementación es posible diseñar anillos que permitan saltar a un nodo que este fallando.

Ventajas ™ No requiere de enrutamiento. ™ Requiere poca cantidad de cable. ™ Fácil de extender su longitud, ya que el nodo esta diseñado como repetidor, por lo que permite amplificar la señal y mandarla mas lejos.

Desventajas ™ Altamente susceptible a fallas. ™ Una falla en un nodo deshabilita toda la red (esto hablando estrictamente en el concepto puro de lo que es una topología de anillo). ™ El software de cada nodo es mucho más complejo.

1.5.5 Árbol. La topología en árbol es una generalización de la topología en bus. Esta topología comienza en un punto denominado cabezal o raíz (headend). Uno ó más cables pueden salir de este punto y cada uno de ellos puede tener ramificaciones en cualquier otro punto. Una ramificación puede volver a ramificarse. En una topología en árbol no se deben formar ciclos.

Una red como ésta representa una red completamente distribuida en la que computadoras alimentan de información a otras computadoras, que a su vez alimentan a otras. Las computadoras que se utilizan como

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dispositivos remotos pueden tener recursos de procesamientos independientes y recurren a los recursos en niveles superiores o inferiores conforme se requiera. (7)

Figura 6. Topología de árbol.

(7)

NORTON Peter, INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN, 3ª. ed., Mc Graw Hill, 1999, México, Págs. 261, 262

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Tema 2

Técnicas de desincronización de datos.

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2.1 Protocolos de Comunicación Los principales parámetros que caracterizan a los protocolos de al medio son: el dónde y el cómo se lleva a cabo el control. Los protocolos que han tenido mayor aceptación son aquellos que realizan el control en una forma distribuida.

La forma en como se lleva a cabo la istración se puede dividir en tres grandes filosofías: "Round-Robin", en la que bajo un determinado orden se da a cada estación una oportunidad para transmitir. Reservaciones, donde cada estación reserva un tiempo para transmitir. Contienda, en la que todas las estaciones luchan entre sí, para transmitir. De todas las topologías de redes locales, la topología en bus/árbol es la que presenta el mayor reto y las mayores opciones para el control de al medio. CSMA/CD: Usado por Ethernet y estandarizado por el IEEE.802.3. Es un protocolo de contienda (distribuido). Token Bus: Estandarizado por el IEEE 802.4. Es un protocolo "round robin" distribuido. En los últimos años se han propuesto una serie de protocolos de al medio para la topología en anillo. Token Ring es un protocolo "round robin" distribuido. El protocolo que se utilice para controlar el al medio en gran parte define el desempeño de una red local.

Desempeño de una red local con un protocolo de al medio ideal Los parámetros más utilizados para medir la eficiencia de una red local son: D El tiempo promedio de atraso desde que el paquete está listo para la transmisión hasta que se ha transmitido exitosamente. S El flujo en la red (throughput). U La utilización del medio de comunicación.

Efecto del tiempo de propagación en relación con la velocidad de transmisión Para comprender cómo influye el tiempo de propagación de la información a través del medio en el rendimiento de la transmisión (velocidad de transmisión), es necesario comprender primero los siguientes conceptos: R Razón de transmisión (velocidad de transmisión) en bits/segundo. D Longitud del medio de comunicación. V Velocidad de la onda electromagnética en el medio de transmisión. L Longitud de los paquetes de datos en bits.

Métodos de : Un Método de es una Técnica de Control de al Medio que establece las reglas que indican como un nodo de red puede hacer uso del medio de comunicación para transmitir su información. Es en si programación que apoyada en hardware determina en que momento y cómo, un nodo de

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red accesa al medio. Esto es, el método de provee el control lógico del medio físico del que se dispone para la comunicación. (8)

2.1.1 Por poleo (polling) Para poder utilizar este protocolo es necesario que la red disponga de dos tipos de estaciones: la estación principal y las secundarias.

Cada estación secundaria dispone de una zona de almacenamiento temporal, donde envía el bloque de datos que desea transmitir.

La estación principal comprueba en cada una de las secundarias si alguna tiene algún bloque de datos que transmitir. Si en alguna de ellas encuentra uno, se autoriza a dicha estación para que lo transmita de forma inmediata o al cabo de un determinado tiempo .Si no tiene ningún bloque de datos pasa a revisar la estación siguiente y así sucesivamente.

Los bloques de datos se pueden enviar en dos formas distintas: ™ Pasando por la estación principal, la cual los reenvía a la estación destino. ™ Enviándolos directamente a la estación destino.

Se puede indicar que el control sobre las estaciones de secundarias tenga el mismo nivel de prioridad para todas o bien que las estaciones que cuentan con una mayor actividad tengan una prioridad más alta. También se puede indicar que las estaciones que no estén activas no tengan control por parte de la estación principal. Estación 1 en silencio

Estación 1 en silencio

Figura 7. Por poleo

Este tipo de protocolos cuenta con algunas ventajas con respecto a los de contienda: ™ La longitud de los bloques es superior. ™ Soporta un mayor volumen de carga en la red. ™ Permite trabajar con longitudes de red mayores. ™ Está recomendado para redes con carga media y para una longitud media grande de la red. (9) (8)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta:7/07/03

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2.1.2 Por CSMA/CD Este método de tiene como objeto proveer s múltiples a los nodos de una red con topología de bus, y está basado en el principio de censar el medio de comunicación antes y durante la transmisión de un paquete de información, asumiendo que el retraso en la propagación es muy corto comparado con el tiempo de transmisión del paquete de datos.

CSMA/CD proviene de las siglas en inglés de Carrier Sense Multiple Access with Colision Detection. Esta técnica de al medio (MAC) es una de las más utilizadas en topologías bus\árbol. Originalmente fue desarrollada por Xerox para su red local Ethernet.

El comité de la IEEE 802 creó el estándar IEEE 802.3 basado en esta técnica de al medio para banda base. Esta técnica es una evolución de las técnicas de aleatorio Aloha. En un canal Aloha puro, las terminales transmiten cuando lo necesitan, sin importar si hay una trasmisión en progreso. El control de al medio es muy sencillo pero la máxima utilización es solamente del 18%.

Posteriormente se desarrollo el canal Aloha sincronizado (Sloteed Aloha), en el cual las terminales solamente pueden iniciar transmisiones al inicio de una ranura de t segundos, donde t es el tiempo de transmisión de un paquete (longitud fija). Con esto se logra una utilización máxima del 36%. Tratando de incrementar la utilización de los canales de comunicación, se creó la técnica CSMA (Carrier Sense Multiple Access).

La idea básica del CSMA es que cuando una terminal necesita transmitir, primero revisa al medio de transmisión para ver si no hay una transmisión en progreso y evitar así una colisión. Si el medio está libre, transmite; si está ocupado, espera. Está modificación, aún cuando parece muy simple y obvia, logra incrementar la utilización de los canales Aloha ya que reduce el intervalo de colisión y, por lo tanto, reduce el número promedio de colisiones, pero no las evita, ya que dos o más terminales pueden iniciar una transmisión al mismo tiempo y producir una colisión.

Porqué no las evita? En los canales Aloha se utilizaba transmisión por señales de radio con una velocidad de transmisión relativamente baja y el tiempo de transmisión resultaba mucho mayor que el tiempo de propagación de la señal de radio desde la estación transmisora hasta la estación central receptora. En redes locales esto no es cierto por dos razones: ™ La velocidad de la onda electromagnética en medios guiados es 2/3 de la velocidad en el aire. ™ Las velocidades de transmisión son mucho mayores que las utilizadas originalmente en canales Aloha.

(9)

RAYA CABRERA José Luis, RAYA PÉREZ Cristina, T/IP PARA WINDOWS 2000 SERVER, RA-MA, 2001, Colombia, Pág. 25, 26

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Por ejemplo, considere una red Ethernet 10Base5 con 5 segmentos. (10Base5 significa velocidad = a 10 Mbps, transmisión banda base y longitud máxima de cada segmento = 500 metros).

La velocidad de propagación es 2x10^8 y la longitud de la red es de 2500 metros, lo cual da un tiempo de propagación de 12.5 ms, esto sin considerar atrasos en repetidores entre segmentos.

La velocidad de transmisión es de 10 Mbps y suponiendo paquetes de 512 bits, da un tiempo de transmisión de 51.2 ms.

Como puede verse, los puntos ahora son del mismo orden. Si la terminal que esta en un extremo de la red inicia una transmisión en el tiempo t0, la terminal que está en el otro extremo no se dará cuenta antes de 12.5 ms, propiciando que esta última crea que el medio está libre e inicie una transmisión que ocasiona una colisión.

La utilización máxima usando CSMA depende de la relación del tiempo de propagación con el tiempo de transmisión. En redes locales está relación se conoce como "a".

Los valores de la "a" pequeños favorecen una utilización mayor de la red, mientras que los valores grandes provocan una utilización menor. El tiempo que se desperdicia en terminar de transmitir los paquetes cuando hay colisión no tiene sentido. Esto dió origen a la técnica de al medio CSMA\ CD (Carrier Sense Multiple Access with Collison Detection).

CSMA\CD añade las siguientes reglas a CSMA: Si se detecta una colisión durante la transmisión, se suspende la transmisión del paquete inmediatamente y se genera una señal breve que indica que hubo colisión (jamming signa). Después de indicar la colisión, se genera un tiempo aleatorio, transcurrido este, se intenta llevar a cabo la transmisión usando CSMA. El tiempo máximo que se necesita para detectar una colisión es dos veces el máximo tiempo de propagación.(10)

2.1.3 Por Token ing Se usa en la topología anillo. En éste método de existe una señal especial denominada Token que es codificada. La computadora que tiene el Token es la que tiene derecho a transmitir. El equipo al que va dirigido la información genera una copia de la información y la original la deposita en el canal hasta que llega a la máquina que la generó y la saca de circulación.

(10)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta:9/07/03

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Una computadora sólo tiene derecho a tener el Token cierto tiempo aunque tenga más por transmitir tiene que liberar el Token y cederlo a la siguiente computadora hasta que le llegue de nuevo. La ventaja de este método es que todos los equipos tienen un mismo tiempo de transmisión.

La desventaja consisten en que si sólo una computadora tiene carga de trabajo, ésta tendrá que suspender continuamente la transmisión hasta que le vuelva a llegar el Token. En una red LAN es mejor el método CSMA/CD, y en redes más grandes el Token ing. (11)

2.2 Conceptos de Wide area network (WAN). Por lo regular, una red de área amplia (Wide área network: WAN) son dos o mas LAN conectadas por medio de líneas telefónicas especificas o de alta velocidad, generalmente a través de una amplia área geográfica. Por ejemplo, una compañía puede tener sus oficinas centrales y sus instalaciones de manufactura en una ciudad y su oficina de marketing en otra. Cada sitio necesita recursos, datos y programas locales, pero también necesita compartir información con el otro sitio. Para lograr esta hazaña de comunicación de datos, la compañía puede agregar un ruteador a cada LAN para crear una WAN. La figura 7.9 muestra una WAN típica conectando dos LAN.

Internet es la principal WAN debido a que conecta a muchos miles de computadoras y LAN alrededor del mundo. La mayoría de los servicios comerciales en línea y grandes noticieros no eran WAN cuando comenzaron por que los tenían a una sola computadora o a un grupo de computadoras ubicadas en un mismo sitio. (Los servicios comerciales en línea son negocios a los que usted se conecta vía módem, y que ofrece sus propios servicios y productos, uno de los cuales pueden ser el a Internet.) Sin embargo, actual mente la mayoría de estos sistemas proporcionan conexiones a otros servicios especializados y a Internet, así que ahora son más perecidos a las WAN. (12)

Redes de Área Amplia (WAN - Wide Área NetworK) Una WAN, es una red que interconecta redes heterogéneas, se extiende sobre un área geográfica amplia, a veces un país o un continente; contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar programas de (aplicaciones), estas maquinas se llaman hosts. Los hosts están conectados por una subred de comunicación. El trabajo de una subred es conducir mensajes de un host a otro. La separación entre los aspectos exclusivamente de comunicación de la red (la subred) y los aspectos de aplicación (hosts), simplifica enormemente el diseño total de la red.

(11)

STARMEDIA, RODRÍGUEZ SUAREZ Josiane, “Redes de computadoras”, http://www.orbitas.starmedia.com/Josiane_rodriguez/ token _ing, fecha de consulta: 14/04/03 (12) NORTON Peter, INTRODUCCIÓN A LA COMPUTACIÓN, 3ª. ed., Mc Graw Hill, 1999, México, Pág. 257

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Tipos de redes WAN Conmutadas por Circuitos: Redes en las cuales, para establecer comunicación se debe efectuar una llamada y cuando se establece la conexión, los s disponen de un enlace directo a través de los distintos segmentos de la red.

Conmutadas por Mensaje: En este tipo de redes el conmutador suele ser una computadora que se encarga de aceptar tráfico de las computadoras y terminales conectadas a él. La computadora examina la dirección que aparece en la cabecera del mensaje hacia el DTE que debe recibirlo. Esta tecnología permite grabar la información para atenderla después. El puede borrar, almacenar, redirigir o contestar el mensaje de forma automática.

Conmutadas por Paquetes: En este tipo de red los datos de los s se descomponen en trozos más pequeños. Estos fragmentos o paquetes, estás insertados dentro de informaciones del protocolo y recorren la red como entidades independientes.

Redes Orientadas a Conexión: En estas redes existe el concepto de multiplexión de canales y puertos conocido como circuito o canal virtual, debido a que el aparenta disponer de un recurso dedicado, cuando

en

realidad

lo

comparte

con

otros

pues

lo

que

ocurre

es

que

atienden

a ráfagas de tráfico de distintos s.

Redes no orientadas a conexión: Llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos. Estas redes no ofrecen confirmaciones, control de flujo ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque estas funciones si existen para cada enlace particular. Un ejemplo de este tipo de red es INTERNET.

Red Publica de Conmutación Telefónica ( PSTN ): Esta red fue diseñada originalmente para el uso de la voz y sistemas análogos. La conmutación consiste en el establecimiento de la conexión previo acuerdo de haber marcado un número que corresponde con la identificación numérica del punto de destino. (13)

2.2.1 WAN punto a punto. Una red de punto a punto es sin duda la más sencilla, ya que tiene sólo una computadora, una línea de comunicación y una terminal en el otro extremo del cable. La terminal puede ser una terminal de lote distante (RBT) o interactiva. Esta fue la primera forma de red existente, y muchas redes siguen conservando esta estructura, desarrollándose gradualmente en entidades más complejas. En un sistema de este tipo la computadora central no necesita ser muy grande. Una microcomputadora puede actuar como anfitriona de una

(13)

TECNOPLAZA, MAGAÑA LARES Verónica, “Redes de Área Amplia”,http://www.plazacolima.com/tecnoplaza/, fecha última actualización: 2/02/203, fecha de consulta:20/04/03

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o más terminales. Sin embargo, normalmente estos sistemas tienen una computadora grande como sistema anfitrión.

2.2.2 WAN Broadcast. El tráfico de banda ancha (broadcast) existe en todas la redes actuales y no es la excepción en las redes virtuales a de switches, debido a que no se genera por la tecnología, sino por las aplicaciones mismas que utilizan este tipo de tráfico para enviar o recibir información, por ejemplo, en la multimedia. El tráfico broadcast se controla a través de una segmentación en la red eficiente, o bien, mediante el análisis del comportamiento de las aplicaciones antes de instalarlas.

En la operación normal de la red, el tráfico broadcast puede deberse a un mal funcionamiento en algunos de los dispositivos, como las tarjetas de las estaciones de trabajo, del concentrador o del enrutador; o bien, al mal estado de algún dispositivo adicional como el puente, repetidor y/o gateway. Si este tipo de tráfico no se maneja bien, puede causar serios problemas a la red e incluso puede darla de baja en su totalidad. Este tipo de falla se debe primordialmente al uso inadecuado de protecciones contra este tipo de tráfico (firewalls), a la generación de círculos en la interconectividad, a la falla de los dispositivos y/o a las aplicaciones que hacen un uso intenso de broadcast para operar.

Por lo tanto, los es de redes deben tomar precauciones contra este tipo de tráficos. Una forma común y muy utilizada para hacerlo es la segmentación de la red con dispositivos que no permitan la propagación del broadcast, como son los enrutadores en hardware y firewalls en software. Éstos protegen a los demás segmentos dentro de la red en el caso de que alguno de ellos tenga problemas, debido a que los broadcast no serán propagados hacia los demás segmentos ocasionando fallas en la red.

Un aspecto muy importante a considerar cuando se migra a redes de switches o virtuales es que los broadcast funcionan en el nivel 2, al igual que las redes virtuales.

Si no se considera un esquema de protección contra el tráfico no deseado (broadcast), cuando ocurra un problema en la red éste será propagado hacia todos los puertos del switch y, por consiguiente, hacia toda la red, ocasionando que todas las aplicaciones dejen de funcionar. A este tipo de configuraciones se le conoce como "red plana" debido a que toda la red opera como un solo dominio de broadcast. Las ventajas de las redes planas son la reducción en el tiempo de retraso de los paquetes y el incremento en el rendimiento de la red; la desventaja es el incremento en la susceptibilidad de los problemas de broadcast a través de todos los switches, puertos, backbones y s.

Al igual que los enrutadores actuales, las redes virtuales ofrecen mecanismos eficientes para el manejo de los problemas potenciales de broadcast, sin perder sus ventajas. Para poder manejar de forma controlada estos

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problemas, cada puerto del switch, al igual que los s, se integra a grupos de trabajo o de redes virtuales con el fin de aislarlos cuando se genere algún problema en cualquiera de ellos. El tráfico broadcast de un grupo de trabajo o VLAN no se transmite fuera de el mismo. Con esta sencilla estrategia, los es de red pueden controlar fácilmente el tamaño de los grupos de trabajo o VLAN, de tal forma que el tráfico broadcast generado en esa VLAN no sea perjudicial para ella misma. Entre más pequeñas sea la VLAN, menor será el tráfico de broadcast generado.(14)

2.2.3 Topologías WAN: estrella, árbol, bus lineal, anillo. Cuando se usa una subred punto a punto, una consideración de diseño importante es la topología de interconexión

del

enrutador.

Las

redes

WAN

típicamente

tienen

topologías

irregulares.

Las posibles topologías para una subred punto a punto son: •

Estrella

•

Árbol

•

Bus

•

Anillo

Estrella En este esquema, todas las estaciones están conectadas por un cable a un módulo central (Central hub), y como es una conexión de punto a punto, necesita un cable desde cada PC al módulo central. Una ventaja de usar una red de estrella es que ningún punto de falla inhabilita a ninguna parte de la red, sólo a la porción en donde ocurre la falla, y la red se puede manejar de manera eficiente. Un problema que sí puede surgir, es cuando a un módulo le ocurre un error, y entonces todas las estaciones se ven afectadas.

Árbol Esta topología es un ejemplo generalizado del esquema de bus. El árbol tiene su primer nodo en la raíz, y se expande para afuera utilizando ramas, en donde se encuentran conectadas las demás terminales. Ésta topología permite que la red se expanda, y al mismo tiempo asegura que nada más existe una "ruta de datos" (data path) entre 2 terminales cualesquiera.

Bus lineal También conocida como topología lineal de bus, es un diseño simple que utiliza un solo cable al cual todas las estaciones se conectan. La topología usa un medio de transmisión de amplia cobertura (broadcast medium), ya que todas las estaciones pueden recibir las transmisiones emitidas por cualquier estación. Como es bastante simple la configuración, se puede implementar de manera barata. El problema inherente de este esquema es que si el cable se daña en cualquier punto, ninguna estación podrá transmitir. Aunque Ethernet puede tener (14)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta:30/08/03

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varias configuraciones de cables, si se utiliza un cable de bus, esta topología representa una red de Ethernet.

Anillo En esta configuración, todas las estaciones repiten la misma señal que fue mandada por la terminal transmisora, y lo hacen en un solo sentido en la red. El mensaje se transmite de terminal a terminal y se repite, bit por bit, por el repetidor que se encuentra conectado al controlador de red en cada terminal. Una desventaja con esta topología es que si algún repetidor falla, podría hacer que toda la red se caiga, aunque el controlador puede sacar el repetidor defectuoso de la red, evitando así algún desastre. Un buen ejemplo de este tipo de topología es el de Anillo de señal, que pasa una señal, o token a las terminales en la red. Si la terminal quiere transmitir alguna información, pide el token, o la señal. Y hasta que la tiene, puede transmitir. Claro, si la terminal no está utilizando el token, la pasa a la siguiente terminal que sigue en el anillo, y sigue circulando hasta que alguna terminal pide permiso para transmitir.

Generalidades En casi todas las WAN, la red contiene numerosos cables o líneas telefónicas, cada una conectada a un par de enrutadores. Si dos enrutadores que no comparten un cable desean comunicarse, deberán hacerlo indirectamente, por medio de otros dos enrutadores. Cuando se envía un paquete de un enrutador a otro a través de uno o más enrutadores intermedios, el paquete se recibe completo en cada enrutador intermedio, se almacena hasta que la línea de salida requerida está libre, y a continuación se reenvía. Una subred basada en este principio se llama, de punto a punto, de almacenar y reenviar, o de paquete conmutado. Casi todas las redes de área amplia (excepto aquellas que usan satélites) tienen subredes de almacenar y reenviar. Cuando los paquetes son pequeños y el tamaño de todos es el mismo, suelen llamarse celdas.

Una posibilidad para una WAN es un sistema de satélite o de radio en tierra. Cada enrutador tiene una antena por medio de la cual puede enviar y recibir. Todos los enrutadores pueden oír las salidas enviadas desde el satélite y en algunos casos pueden oír también la transmisión ascendente de los otros enrutadores hacia el satélite. Algunas veces los enrutadores están conectados a una subred punto a punto de gran tamaño, y únicamente algunos de ellos tienen una antena de satélite. Por su naturaleza las redes de satélite son de difusión y son más útiles cuando la propiedad de difusión es importante.

Líneas Dedicadas y Líneas Conmutadas Las redes WAN pueden incluir tanto líneas dedicadas como líneas conmutadas. Una línea dedicada es una conexión permanente entre dos puntos que normalmente se alquila por meses. Un servicio de línea conmutada no requiere conexiones permanentes entre dos puntos fijos. En su lugar, permite a los s establecer conexiones temporales entre múltiples puntos cuya duración corresponde a la de la transmisión de datos. Existen dos tipos de servicios conmutados: servicios de conmutación de circuitos,

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similares a los servicios utilizados en las llamadas telefónicas, y los servicios de conmutación de paquetes, que se ajustan mejor a la transmisión de datos.

Servicios de conmutación de circuitos: En una conexión de conmutación de circuitos se establece un canal dedicado, denominado circuito, entre dos puntos por el tiempo que dura la llamada. El circuito proporciona una cantidad fija de ancho de banda durante la llamada y los s sólo pagan por esa cantidad de ancho de banda el tiempo que dura la llamada.

Las conexiones de conmutación de circuitos tienen dos serios inconvenientes. El primero es que debido a que el ancho de banda en estas conexiones es fijo, no manejan adecuadamente las avalanchas de tráfico, requiriendo frecuentes retransmisiones. El segundo inconveniente es que estos circuitos virtuales sólo tienen una ruta, sin caminos alternativos definidos. Por esta razón cuando una línea se cae, es necesario que un intervenga reencamine el tráfico manualmente o se detiene la transmisión.

Servicios de conmutación de paquetes: Los servicios de conmutación de paquetes suprimen el concepto de circuito virtual fijo. Los datos se transmiten paquete a paquete a través del entramado de la red o nube, de manera que cada paquete puede tomar un camino diferente a través de la red. Como no existe un circuito virtual predefinido, la conmutación de paquetes puede aumentar o disminuir el ancho de banda según sea necesario, pudiendo manejar adecuadamente las avalanchas de paquetes de forma adecuada. Los servicios de conmutación de paquetes son capaces de enrutar los paquetes, evitando las líneas caídas o congestionadas, debido a los múltiples caminos en la red. Tecnologías

Los protocolos de capa física WAN describen cómo proporcionar conexiones eléctricas, mecánicas, operacionales, y funcionales para los servicios de una red de área amplia. Estos servicios se obtienen en la mayoría de los casos de proveedores de servicio WAN tales como las compañías telefónicas, portadoras alternas, y agencias de Correo, Teléfono, y Telégrafo ( PTT: Post, Telephone and Telegraph ).

Los protocolos de enlace de datos WAN describen cómo los marcos se llevan entre los sistemas en un único enlace de datos. Incluyen los protocolos diseñados para operar sobre recursos punto a punto dedicados, recursos multipunto basados en recursos dedicados, y los servicios conmutados multi tales como Frame Relay. Los estándares WAN son definidos y manejados por un número de autoridades reconocidas incluyendo las siguientes agencias: ™ International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector ( ITU-T ), antes el Consultative Committee for Intemational Telegraph and Telephone ( CCITT ). ™ Intemational Organization for Standardization ( ISO ). ™ Intemet Engineering Task Force ( IETF ).

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™ Electronic Industries Association ( ETA ). ™ Los estándares WAN describen típicamente tanto los requisitos de la capa física como de la capa de enlace de datos. (15)

2.3 Comparación de bridge y ejemplos El puente es el dispositivo más simple para interconectar redes locales. Este dispositivo se diseñó para unir redes LAN que usen el mismo protocolo físico y de al medio. El puente proporciona un camino a la estación de una red para que difunda mensajes a las estaciones de otras redes. Un puente se puede utilizar para segmentar una red muy activa en dos segmentos, así se reduce la cantidad de tráfico existente en cada una y aumentan sus prestaciones. Los puentes filtran las emisiones entre las redes, lo que permite que sólo el tráfico esencial de inter-red cruce el puente.

Generalmente hay dos tipos de puentes: locales y remotos. Un puente local proporciona puntos de conexión para LANs y se usa para la interconexión de segmentos LAN dentro del mismo edificio área. Los puentes remotos tienen puertos para los enlaces analógicos y digitales de telecomunicaciones y de ese modo conectan las redes a otros lugares. Las conexiones entre puentes remotos se hacen sobre las líneas analógicas con el uso de módems o sobre líneas alquiladas digitales como T1 que proporcionan un rendimiento de 1.544 Mbps.

El uso de puentes esta determinado por las siguientes razones: Para ampliar la extensión de la red o el número de nodos que la constituyen. Para reducir el cuello de botella del tráfico causado por un número excesivo de nodos unidos. Para unir redes distintas como Ethernet y anillo con testigo y enviar paquetes entre ellas, asume que ejecutan el mismo protocolo de red.

Para explicar su funcionamiento, suponga dos redes locales A y B interconectadas por un puente. Las funciones del puente son: Leer todas las tramas transmitidas en la red A y aceptar todas aquellas direccionadas a una estación en la red B. Retransmitir las tramas aceptadas en la red B. Hacer lo mismo con el tráfico de la red B a la red A.

Además de estas funciones se debe considerar lo siguiente: No se debe modificar el contenido ni el formato de las tramas. Es necesario tener suficiente espacio de memoria para soportar los picos de demanda (durante pequeños periodos, pueden llegar más tramas de las

(15)

TECNOPLAZA, MAGAÑA LARES Verónica, “Redes de Área Amplia”,http://www.plazacolima.com/tecnoplaza/, fecha última actualización: 2/02/203, fecha de consulta:4/05/03

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que es posible retransmitir). El puente puede interconectar más de dos redes. El puente debe tener conocimiento de las direcciones de las estaciones que están en cada red, para poder seleccionar las tramas que van a cada una de las redes y hacer la retransmisión en la red correcta. Además puede haber interconexiones de redes con configuración tipo cascada, donde un puente le retransmite a otro, el cual a su vez hará la retransmisión a la estación.

En algunos puentes más sofisticados se pueden tener las siguientes funciones: Cada puente debe mantener información del estado de los demás puentes, junto con el costo y la ruta de puentes a seguir para llegar a cualquier red. Esta información se obtiene por medio de intercambios de información entre los puentes. El puente debe tener mecanismos de control para istrar la memoria y así evitar congestionamientos (por ejemplo, el uso de prioridades mayores en la retransmisión). (16)

2.4 Concepto de Gateway y Ejemplos. Consiste en una computadora u otro dispositivo que actúa como traductor entre dos sistemas que no utilizan los mismos protocolos de comunicaciones, formatos de estructuras de datos, lenguajes y/o arquitecturas. Un gateway (compuerta) no es como un puente, que simplemente transfiere información entre dos sistemas sin realizar conversión. Este modifica el empaquetamiento de la información o su sintaxis para acomodarse al sistema destino. Los Gateways trabajan en el nivel más alto del modelo OSI ( el de Aplicación ). Son el método más sofisticado de interconectar redes. Se pueden conectar redes con arquitecturas completamente distintas; por ejemplo, una red Novell PC con una red con arquitectura SNA o T/IP, o con una red Ethernet. Las compuertas no hacen funciones de enrutamiento en la red, simplemente transmiten paquetes para que puedan ser leídos. Cuando una compuerta recibe un paquete de una red, ésta traduce el paquete del formato usado en la red a un formato común entre compuertas, y luego lo envía a otra compuerta, la cual después de recibirlo lo traduce del formato común al formato usado en la red destino, y por último lo envía a ésta.

Existen dos tipos de Gateways : Board and software Devices. Box Level Devices.

Board And Software Devices. Estos dispositivos vienen siendo computadoras equipadas con adaptadores de comunicaciones de diferentes protocolos correspondientes a los segmentos de los diferentes tipos de red que se desea interconectar. Además, del software que nos permita traducir los diferentes elementos de los protocolos a comunicar. Por lo

(16)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta:12/08/03

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general, son computadoras dedicadas. En la mayoría de los casos un servidor de archivos se puede habilitar como un Gateway de este tipo.

Box Level Devices. Son dispositivos inteligentes dedicados que nos permiten no solamente la traducción de protocolos sino también la comunicación entre dispositivos de diferentes arquitecturas y aún bajo diferentes ambientes operativos. (17)

2.5 Conexión de redes locales. Las conexiones de gran alcance se establecen entre redes situadas en puntos remotos, de forma que se pueden compartir los archivos y enviar el correo electrónico a los s de los lugares remotos. Cuando se establece una conexión remota entre redes, normalmente se dedica una estación de trabajo en cada red al bridge remoto.

Cuando se conecta una red local a otra, puede que más de un necesite usar el bridge a la vez. De aquí la necesidad de determinar previamente el nivel de comunicación, de forma que se configure el equipo, software y conexiones necesarios. Las decisiones se basarán en los siguientes puntos: ™ Número de s que van a necesitar acceder a la conexión. ™ Tipo de las aplicaciones y de a los archivos. ™ ¿Se transferirán archivos? ™ ¿Se usará el correo electrónico? ™ Si se determina que la conexión remota va a tener una gran actividad, serán esenciales líneas de comunicación de alta velocidad. Una actividad poco continua puede permitir el uso de líneas de menor velocidad pero más baratas.

Tipos de Conexiones. La velocidad de la línea de conexión a menudo determina el tipo de conexión a utilizar. Los módems estándar transmiten a velocidades entre los 2400 y los 9600 baudios, que normalmente no resultan adecuadas para las conexiones entre redes locales.

Redes de conmutación de paquetes. De idéntica forma que una red permite que muchos s puedan conectarse a ella y utilizar el sistema de cableado común, las redes de datos públicas les permiten conectar con una red de comunicaciones a nivel mundial que les ofrece posibilidades de transmisión de voz y datos a alta velocidad a un costo relativamente bajo. Para ello utilizan líneas telefónicas existentes, microondas y equipos vía satélite. (17)

Ibidem, fecha de consulta: 15/08/03

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Para transmitir información se utiliza un método denominado conmutación de paquetes, en oposición a la conmutación de circuitos. Una línea de conmutación de circuitos es como una línea de voz concreta que utiliza para llamar a un amigo en la misma ciudad. Estas líneas permanecen abiertas para servir a una sola llamada hasta que cuelgan quienes llaman. a continuación se pueden utilizar las líneas para establecer otra conexión. Por otro lado, con la conmutación de paquetes se comparten las conexiones entre nodos por parte de varios s, optimizando el uso de la línea y reduciendo los costos. La voz y los datos se convierten en paquetes que se transmiten continuamente por la red. Los paquetes de muchas llamadas distintas pueden ir entremezclados a medida que atraviesan las líneas; así se asegura que no hay ningún tiempo muerto en la conexión. El punto final debe ordenar, reorganizar y distribuir los paquetes a los conferenciantes adecuados.

Los diseñadores de sistemas pueden utilizar los servicios de conmutación de paquetes para establecer conexiones entre redes. Para acceder a las redes de conmutación de paquetes se utiliza un estándar internacional denominado X.25. Debido a que las líneas de conmutación de paquetes no son dedicadas, puede accederse a ellas sólo cuando son necesarias.

Líneas de servicio digital directo (Direct Digital service, DDS). Las líneas de servicios digitales directas funcionan a velocidades de hasta 56 Kbps y hasta 64 Kbps. Las líneas DDS poseen una alta fiabilidad, al usar un protocolo asíncrono. Por lo general son más costosas que la implementación de los métodos X.25; sin embargo, el aumento de velocidad puede ser necesario cuando las redes deben transferir archivos u ofrecer directo a archivos.

Enlaces T1 y T3. Son líneas digitales de alta velocidad que se utilizan cuando es necesario un alto rendimiento entre los dos puntos. T1 se puede utilizar cuando se necesita inmediato a la información de última hora, Las líneas T1 se pueden subdividir también en varios canales para voz, vídeo y datos. Los más modernos enlaces T3 ofrecen velocidades de hasta 44,736 Mbits por segundo. Estas velocidades son apropiadas para las grandes empresas que necesitan centralizar sistemas de procesamiento para aplicaciones vitales. Los s remotos necesitan un enlace a gran velocidad para mantener un nivel razonable de rendimiento. (18)

2.6 Conexión de redes locales y remotas (conexión entre PC y LAN, entre LAN y WAN, entre PC y mainframe, entre LAN y mainframe) Las conexiones remotas se pueden realizar a través del sistema telefónico o con parábolas para microondas y satélites. La variedad de conexiones van desde un individual que necesita acceder a la red desde su casa hasta la red completa. Para establecer conexiones se pueden utilizar los siguientes métodos: Líneas telefónicas de voz punto a punto. Redes de datos publicas, con técnicas de conmutación de paquetes que utilizan los protocolos X.25. (18)

Idem, fecha de consulta: 16/08/03

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Las líneas de alta velocidad, como Digital Data Service (DDS) y T1.

Conexión entre PC y LAN. La conexión se puede establecer a través de módems y líneas telefónicas estándar. en tales conexiones se han de tener en cuenta tanto la seguridad como la velocidad de transmisión. Netware ofrece seguridad mediante restricciones en la conexión de los s remotos, similares a las de los s locales. El software de comunicaciones de Novell también permite llamar de nuevo al remoto tras la llamada inicial, asegurándose así de que el punto remoto es el que ha sido autorizado para conectarse.

Respecto a la velocidad de comunicación, siempre que sea posible, se usaran los módems de alta velocidad. Existen además paquetes como Norton Lambert close-Up o el PC-Any-Ware, que permiten a las estaciones de trabajo remotas acceder a la red como si estuvieran conectadas directamente. A través de la conexión sólo se transmite la información de pantalla y las ordenes de teclado, mejorando de esta forma el . Estos paquetes necesitan una maquina local dedicada a llevar a cabo las tareas de procesamiento del remoto, vea la figura # 8

PC

LAN

Figura 8. Conexión remota de una PC y una LAN, con Modems.

Existen dos métodos para sesiones con estaciones remotas: Ejecución remota. Todo el procesamiento tiene lugar en la estación remota. Todos los archivos de programas y datos tienen que ser transmitidos por las líneas de comunicaciones para ser procesados en la estación del , salvo cuando los archivos ya hayan sido copiados previamente en la estación. Este método no es recomendable si se necesita transferir grandes cantidades de información por las líneas. Resulta útil en conexiones ocasionales para s que envían o reciben uno o dos archivos hacia o desde la red local.

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Ejecución local. Este método conecta la estación remota con una estación dedicada de la red local. Todo el procesamiento se lleva a cabo en la estación dedicada; la visualización de la pantalla es reflejada en la estación remota, y el puede introducir órdenes en el teclado.

Conexión entre LAN y WAN. Las conexiones entre un red LAN y una WAN se realizan utilizando una conexión punto a punto con módems o utilizando un puente, o un ruteador eso depende de las características y velocidades que se requiera en la conexión. Observe la figura # 9.

Red LAN

WAN

Módem, Puente, ó Ruteador Figura 9. Conexión entre una red LAN y Una WAN.

Conexión entre PC y Mainframe. Este tipo de conexión se realiza con una compuerta ya que una PC y un Mainframe son protocolos y arquitecturas muy diferentes por lo tanto se requiere una compuerta en cada punto de conexión para realizar la traducción de protocolos correspondiente a cada arquitectura, observe figura # 10.

PC Mainframe IBM S/360 Multiprice 3000 Figura 10. Conexión PC y Mainframe.

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Conexión entre LAN y Mainframe. La conexión de una LAN y un Mainframe se realiza con una compuerta (Gateway) en cada equipo, ver figura # 11.

Red LAN

Figura 11. Conexión de una red LAN y un Mainframe.

Mainframe IBM S/360 Multiprice 3000 (19)

2.7 Envío de datos. Viendo el protocolo del modelo OSI como escalones, la información que se envía baja por la escalera en su recorrido hacia el cable, mientras que la información que se recibe sube la escalera.

En el séptimo nivel del modelo OSI , el nivel de aplicación. El texto se introduce en una estación utilizando una aplicación que ofrece una interfaz de . La aplicación puede ser un sistema de correo electrónico que solicita el nombre y la dirección del receptor.

En el sexto nivel del modelo OSI, el nivel de presentación. Se encarga de la presentación de caracteres, números y otra información. Si los datos van a ser usados por un tipo de aplicación o computadora distintas, puede que sea necesario realizar alguna conversión.

En el quinto nivel del modelo OSI, el de sesión. En una red, las estaciones emisora y receptora tienen que utilizar los mismos parámetros de comunicaciones. El nivel de sesión coordina y sincroniza los dos sistemas, y mantiene la sesión de comunicaciones. (19)

INSTITUTO TECNOLÓGIO DE LA PIEDAD, “Redes de Computadoras”, http://eduadis.itlapiedad.edu.mx/~hocegueras/redes.html, fecha última actualización:01/07/03 , fecha de consulta: 30/09/03

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En el cuarto nivel del modelo OSI, el de transporte. Aísla a las capas superiores de los detalles de la red. En algunos casos, la aplicación es libre de realizar a otras tareas mientras los datos son transferidos en segundo plano.

En el tercer nivel del modelo OSI, el de red. Define como va a fluir la información de una estación a otra. Si existe una conexión entre redes, puede que sea necesario dirigir los paquetes hacia dispositivos especiales que separan una red de otra.

En el segundo nivel del modelo OSI, el de enlace de datos. Se preparan los paquetes de datos para su envío por la red. Este nivel tiene un enlace directo con la placa de red y su conexión con la red.

Al primer nivel, el nivel físico. Es el sistema de cableado. Cuando el paquete llega a su destino, se invierte el proceso cuando el destinatario recibe el paquete. El abre el paquete y el archivo, que será presentado en la pantalla usando una aplicación. (20)

(20)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta:10/08/03

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Tema 3

Sistemas operativos y otros tipos de redes.

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3.1 Redes Base Band (LAN) En la transmisión de datos, la técnica de Banda Base consiste en transmitir los datos al medio de comunicación tal como se generan, esto es, como una secuencia de bits.

Utilizando esta técnica, la señal generada en la fuente ocupa todo el medio de comunicación. Típicamente las velocidades de transmisión pueden alcanzar el orden de los Mbps. Las distancias que se pueden cubrir con esta técnica de transmisión, son del orden de cientos de metros. Para este tipo de transmisión se pueden utilizar cables multipares o cables coaxiales como medio de comunicación.

Por lo anterior se puede concluir que la técnica de Banda Base fue diseñada para transferir información entre s de una red a velocidades moderadas y altas distancias cortas (comparada con las correspondientes a banda ancha). (21)

3.2 Redes Broad Band (LAN) La técnica de transmisión en Banda Ancha consiste en modular una señal analógica de alta frecuencia (portadora) utilizando las variaciones de amplitud de la señal de banda base que desea transmitir.

Esto permite dividir el ancho de banda del medio de comunicación en múltiples canales para la transmisión de uno o diferentes tipos de señales, como por ejemplo: Video, Audio, Voz, Datos. Todos por un mismo cable.

Las redes que utilizan esta técnica de transmisión, están orientadas a s que requieren de la integración de varios servicios en un mismo cable.

Existen algunas diferencias con las redes que utilizan Banda Base, como por ejemplo: ™ La transmisión de la información es unidireccional. ™ La cobertura alcanza hasta los cientos de kilómetros. ™ Soporta hasta miles de s. (22)

3.3 Conceptos y comandos importantes de netbios El Sistema Network Basic Input Output System (NETBIOS) o sistema Básico de entrada y salida para redes. El microcódigo para redes es la base para el control de programas de las LAN de IBM y reside en ROM en la tarjeta adaptadora, en un disquete o en el tablero central o matriz de la PC. NETBIOS, que ahora se distribuye como un programa residente en memoria, es un reemplazo completo de las versiones originales para ROM.

(21) (22)

Ibidem, fecha de consulta:15/09/03 Ídem, fecha de consulta: 15/09/03

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La versión en la memoria de NETBIOS apareció más o menos en 1984 al mismo tiempo que la de Token Ring y apareció como un programa llamado NETBEUI.COM, que son las siglas de Netbios Extended Interface.

El NETBIOS proporciona un subconjunto muy elemental de funciones de niveles de transporte y de sesión, con objeto de independizar las aplicaciones y a los servidores de las características de la red. NETBIOS se podría compararse a lo que hace el BIOS que actúa como el nivel entre el sistema operativo de la computadora personal y el hardware. NETBIOS no es un estándar.

NETBIOS es una interfaz de la capa de sesión y no tiene una definición como capa de red. Esto no significa que las redes basadas en el NETBIOS no puedan "puntearse" a una WAN. Recordemos que un puente opera en la capa de enlace de datos y sólo hacia adelante en la dirección destino de los paquetes. Los puentes no se ocupan de establecer las rutas técnicas para los protocolos de las capas superiores. Por lo tanto una red LAN basada en el NETBIOS puede extenderse por medio de puentes, pero cada nombre debe ser único.

Las operaciones básicas para establecer una comunicación e intercambio de datos entre dos nombres en la red es como sigue: 1. CLAIM y ADD declarar y agregar nombres a la respectiva tabla local de nombres de estación. 2. Establecer una sesión entre dos nombres (usando el número asociado para los nombres) usando los comandos CALL y LISTEN. 3. Transferir datos usando los comandos SEND y RECIVE (usando LSN). 4. Terminar la sesión usando los comandos HANGUP o RESET.

El otro nombre utilizado para llamar a NETBIOS es INT5Ch (o interrupción 5c Hex). Las funciones del NETBIOS tienen cuatro facetas: 1. Soporte de sesión: ofrece la posibilidad de crear una sesión e intercambiar información con otro de la red. a) Añadir nombre: añade a la tabla local de nombres un nombre no repetido de 16 caracteres. b) Añadir nombre de grupo: añade a la tabla de nombres local un nombre de grupo no repetido de 16 caracteres. c) Borrar nombre: borra un nombre de la tabla de nombres.

2. Soporte de datagrama: enviar y recibir información entre sistemas principales de transmisión en la red. a) Recibir datagrama: recibe cualquier mensaje de datagrama dirigido hacia la estación. b) Recibir difunción: recibe un mensaje procedente de cualquier estación que haya generado un comando de enviar difunción. c) Enviar datagrama: envía un datagrama a un grupo concreto cuyo nombre se indica. d) Enviar difunción: envía un mensaje destinado a cualquier estación que tenga pendiente algún comando por recibir información.

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3. Soporte de nombre: definir múltiples nombres de dentro de un código. a) Llamar: abre una sesión con otra red cuyo nombre se indica. b) Escuchar: permite establecer una sesión con otra red cuyo nombre se indica. c) Enviar: envía un buffer de datos. d) Colgar: cierra una sesión con otra red cuyo nombre se indica. e) Enviar cadena: envía dos buffer de datos. f) Recibir: recibe datos procedentes de una sesión especificada. g) Recibir de cualquiera: recibe datos de cualquier sesión.

4. Comandos generales: determinar el estado y control de adaptadores de red. a) Reinicializar: reinicializa el estado del adaptador y otros. b) Cancelar: cancela un comando. c) Estado del adaptador: proporciona el estado de un adaptador local o remoto; número de identificación del adaptador. (23)

3.4 Sistema operativo netware (características, utilerías, versiones). Los sistemas operativos de red (NOS) son tecnologías de infraestructura tremendamente populares. Los NOS se utilizan mucho más que los entornos distribuidos, aunque no son ni tan flexibles ni tan escalables. Además, los NOS suelen considerarse a menudo del dominio de LAN cliente/servidor basadas en Intel en vez de entornos heterogéneos grandes que suelen marcar los entornos distribuidos. Además, la compartición de recursos no es tan flexible como en un entorno distribuido. A continuación presentamos uno de estos NOS: el sistema operativo NetWare.

Características NetWare consta de una línea de productos que van desde el sencillo y barato NetWare Lite hasta el NetWare 4.x para empresa a gran escala. NetWare no está basado en ningún otro sistema operativo, como VINES está basado en UNIX y LAN Manager en OS/2L; en su lugar, NetWare se construyó desde sus cimientos para ser un sistema operativo de red.

NetWare ite estaciones de trabajo con DOS, Windows, OS/2 y UNIX. Como opciones pueden añadirse el soporte Macintosh, NFS, y FTAM ( y gestión en la transferencia de archivos, File Transfer Access an Management) de OSI. NetWare es también independiente del hardware, lo que permite que los gestores de la red integren hardware heterogéneo dentro de una única red. NetWare ite más variedad de hardware que cualquier NOS en el mercado. La línea básica del producto es la siguiente:

(23)

Idem, fecha de consulta: 20/09/03

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Versiones NetWare Lite: Es un NOS par a par para dos a 25 s. Se ejecuta encima del Dos y es compatible con Windows. Los s pueden configurar una red para compartir archivos, aplicaciones e impresoras con escaso conocimiento del trabajo en red.

NetWare 2.x: Es para negocios y grupos de trabajo de tamaño pequeño a mediano. NetWare 2.x se ejecuta en modo dedicado o no dedicado en sistemas basados en Intel. Proporciona soporte de trabajo en red local y remoto además de herramientas para los es de red.

NetWare 3.x: Es para cientos de s en un único servidor dedicado. Es un sistema operativo completo de 32 bits que utiliza un espacio de direcciones único sin segmentación. NetWare 3.x es modular y expandible, con la capacidad de integrar diversos sistemas, incluidos minicomputadores.

NetWare 4.x: Es para una gran empresa. Incluye las capacidades de NetWare 3.x además de nuevas funciones que permiten que los es creen un entorno multiservidor distribuido con servicios de directorio y soporte de red de empresa.

¿Dónde se asienta NetWare y a dónde se dirige? Netware es el NOS más maduro y domina el mercado con el 69 al 70 porciento de la cuota del mercado. Los productos NetWare son lógicos; se instalan y funcionan sin problemas comparados con otros NOS que suelen experimentar desagradables problemas. De hecho, ningún otro NOS ha llegado a acercarse a la cuota de mercado de NetWare. Incluso Microsoft, que domina en otras áreas del mercado de microcomputadores, ha obtenido resultados frustrantes con su producto LAN Manager.

Netware está reconocido por mucho evaluadores independientes como el que mejor funciona. Es una tecnología madura e independiente del hardware. El dominio constante de NetWare en este mercado y la agresividad de Novell al añadir más valores a NetWare garantiza la continuación del éxito de este NOS.

Utilerías NetWare suele encontrarse en un servidor basado en Intel. Soporta una arquitectura cliente/servidor, que permite que los sistemas de escritorio manejen gran parte de la carga de procesamiento, liberando el servidor para realizar otras tareas.

El servicio principal del cliente de NetWare es el software de redirección, que suele cargarse al arrancar el cliente. El redirector intercepta los comandos destinados a los servidores de NetWare y los envía por la red. Los comandos que no son de red se envían al sistema operativo local. Entre los servicios principales del servidor

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NetWare se encuentran la gestión del sistema de archivos, la gestión de la memoria y la programación de las tareas de procesamiento.

Módulo cargable de NetWare (NLM, NetWare Loadable Module) El VLM puede añadirse a NetWare 3.x y 4.x, lo que expande NetWare de forma efectiva para proporcionar los siguientes servicios: ™ Soporte de almacenamiento de archivos no DOS. ™ Servicios de comunicación. ™ Servicios de base de datos. ™ Servicios de mensajería. ™ Servicios de archivado y copia de seguridad. ™ Servicios de gestión de red.

Los módulos NLM pueden cargarse o descargarse en cualquier momento desde el servidor. Se encuentran junto con NetWare en el servidor y están íntimamente acoplados con él, permitiendo un instantáneo a los servicios.

Interfaz abierta de enlace de datos (ODI, Open Data-link Interface) La ODI proporciona soporte simultáneo de diferentes protocolos de red y tarjetas de interfaz. Los controladores de estas tarjetas se conectan ellos mismos al nivel de Interfaz abierta de enlace de datos. Los paquetes se redirigen a la pila de protocolos adecuada por encima del nivel ODI. Cerca de la parte superior, los protocolos de servicio proporcionan soporte de archivos y de sistema para los sistemas operativos del servidor NetWare.

Soporte de espacio de nombres NetWare ite los convenios de denominación de archivos de distintos sistemas operativos en la consola del servidor. El servicio de espacio de nombres ite archivos con distintas longitudes de nombre, juegos de caracteres y diferencia o no entre mayúsculas y minúsculas.

Seguridad Entre las funciones de seguridad se incluye la seguridad de registro de entrada/contraseña, las restricciones de la cuenta, la seguridad de objetos y archivos y la seguridad interred. En los servicios de fiabilidad se incluyen la especificación de lectura después de la escritura, la duplicación de directorios, la duplicación de la tabla de asignación de archivos, la tolerancia a fallos en el sistema, un sistema de seguimiento de las transacciones y la supervisión de UPS (fuente de alimentación ininterrumpida, Uninterruptible Power Suply).

Servicios diversos Entre otros servicios de NetWare, se encuentran:

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Encaminamiento interred: Los servicios de encaminamiento interred permiten la conexión a tantos segmentos de red como tarjetas de red tenga el servidor.

Servicios de comunicación: Los productos NetWare 3.11 y 4 proporcionan conectividad de LAN con anfitrión, LAN y remoto con LAN. Servicios de impresión: El paquete de servicios de impresión de NetWare 4.x permite compartir 256 impresoras por la red.

Servicios de directorio distribuido: Los servicios de directorio de NetWare 4.x (NDS, NetWare Directory Services) realizan un seguimiento de todos los s de la red, servidores y recursos por una interred.

Funciones de gestión: Netware4.x incluye el de NetWare, que gestiona los s de NDS, los recursos, los directorios y los archivos. MONITOR es un NLM que permite que el de red realice tareas de gestión de consola. El servicio de gestión remota (RMF, Remote Management Facility) de NetWare proporciona servicios de mantenimiento de NetWare. Con NetWare 4.x se incluye SERVMAN., que permite que los supervisores vean y modifiquen la configuración del servidor. (24)

3.5 Red arcnet Generalmente, las redes ArcNet utilizan cable coaxial, pero la mayoría de placas de red actuales permiten usar par trenzado, que representa una solución más práctica para distancias cortas. Las redes ArcNet utilizan pase de testigo con una topología en bus, pero se utilizan hubs para distribuir las estaciones en una configuración de estrella. Como en la red EtherNet de cable fino, los segmentos de cable ArcNet se conectan a placas y hubs usando conectores BNC giratorios.

Para distribuir las estaciones de trabajo desde un punto central se utilizan hubs activos y pasivos. Un hub activo permite conectar nodos a distancias de hasta 609metros (2000 pies), mientras que uno pasivo permite tramos de hasta 30 metros (100 pies). Los hubs pasivos suelen tener cuatro puertos, los activos suelen tener ocho. El concepto de hub ofrece un método único para conectar las estaciones. Por ejemplo, se pueden usar hubs activos para distribuir las estaciones por distintos departamentos. El hub activo de cada departamento puede conectarse a un tramo principal para crear una red extendida.

Las estaciones ArcNet utilizan un esquema de pase por testigo para acceder a la red. Sin embargo, el testigo no circula en un anillo físico, sino lógico. Cada estación tiene asignado un número y el testigo pasa a cada estación en el orden numérico correcto, aunque las estaciones no estén conectadas en ese orden.

(24)

Ídem, fecha de consulta: 26/09/03

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ArcNet ofrece el menor coste por estación. Las placas de red son generalmente más asequibles. Se puede configurar red lineal o estrella, lo que ayuda a disminuir el coste del cableado al poder elegir la topología que se adapte mejor a la situación. (25)

3.6 Red ethernet La norma IEEE 802.3 se utiliza en las redes tipo LAN con protocolo 1-persistente CSMA/CD. Para revisar esta idea, recuérdese que cuando una estación desea transmitir, escucha la información que fluye a través del cable. Si el cable se encuentra ocupado, la estación espera hasta que este en estado inactivo, en caso contrario transmite de inmediato. Si dos o más estaciones, en forma simultánea, comienzan a través de un cable inactivo, generan una colisión. Estas estaciones terminaran su transmisión, esperaran un tiempo aleatorio y repetirán todo el proceso completo.

La norma IEEE 802.3 tiene una historia interesante. Su inicio verdadero se debió al sistema ALOHA, desarrollado por Abramson en Hawaii. A esta primera versión, se le incluyó la detección de portadora, y la compañía Xerox construyó un sistema CSMA/CD de 2.94 Mbps, para conectar hasta 100 estaciones personales de trabajo en un cable de 1km de longitud (Metcalfe y Boggs, 1976; Schoch, 1987). A este sistema se le llamo Ethernet, en honor del éter luminifero, a través del cual se pensó alguna vez que se propagaban las ondas electromagnéticas. (Cuando el físico británico del XIX, James Clerk Maxwell, descubrió que la radiación electromagnética podía describirse por medio de una ecuación de onda, los científicos supusieron que el espacio debería estar lleno de un material etéreo por el cual se pudiese propagar dicha radiación. Y fue sólo después de llevarse a cabo el famoso experimento de Michelson-Morley en 1887, cuando los físicos descubrieron que la radiación electromagnética podía propagarse en el vacío).

La Ethernet desarrollada por Xerox tuvo tanto éxito, que las compañías Xerox de DEC e Intel propusieron una norma para la Ethernet de 10 Mbps; la cual constituyó la base para la 802.3. La norma que se publicó como la 802.3 difiere de la especificación correspondiente a la Ethernet en el sentido de que describe una familia completa de sistemas 1-persistenet CSMA/CD, operando a velocidades que van desde 1 a 10 Mbps, en varios medios físicos. La norma inicial también da los parámetros para un sistema de banda base de 10Mbps, utilizando un cable coaxial de 50(. Otros conjuntos de parámetros correspondientes a diferentes medios físicos y velocidades, se encuentran en estudio en la actualidad.

Mucha gente (incorrectamente) utiliza el nombre de "Ethernet", en un sentido genérico, para referirse a todos los protocolos CSMA/CD, aún cuando éste sólo se refiere a un producto específico que desarrolla el 802.3. Todos los desarrollos hechos con la 802.3, incluyendo a Ethernet, utilizan codificación Manchester.

(25)

Ídem, fecha de consulta: 26/09/03

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Ethernet Rapida. La Ethernet es una reciente innovación aparecida en respuesta a las limitaciones que se empezaban a hacer patentes en el sistema de trabajo en red Ethernet normalizada. La Ethernet fue creada originalmente por Xerox y formalizada en 1980 por Digital Equipment Corporation, Intel y Xerox. Entonces el IEEE (Instituto de Ingenieros Electrónicos, Institute of Electrical and Electronics Engineers) la adopto como norma 802.3.

Desde sus comienzos, Ethernet (en concreto la norma 10base-T) ha gozado de un gran éxito. La flexibilidad y tolerancia a fallos de la norma ha ayudado en gran medida a su éxito.

Con Ethernet se dispone de varias topologías distintas y normas de cableado, como se indica a continuación. 10Base-5: Cable coaxial con una longitud máxima de 500 metros 10Base-2: Cable coaxial (Rg 58 A/U) con una longitud máxima de 185 metros. 10Base-T: Cable de par trenzado con una longitud máxima de 100 metros 1Base-5: Cable de par trenzado con una longitud de 500 metros 10Base-F: Redes de soporte de cable de fibra óptica de hasta 4 kilómetros

Cada norma tiene sus propias ventajas y limitaciones. 10Base-5 y 10Base-2 proporcionan distancias superiores que 10Base-T, pero deben conectarse en una topología en bus, que es víctima de los mismos problemas de fallos en el cable que la red en anillo con paso de testigo. 10Base-T proporciona altas tasas de transferencia de datos por una topología tolerante a fallos; no obstante, se presenta limitaciones de distancia. 10Base-5 puede realizarse en distancias mayores utilizando cable barato de par trenzado, sin embargo su tasa de transferencia de dato está limitada a 1Mbps. 10Base-F es una elección excelente para cubrir distancias largas a alta velocidad, como en los esquemas de cableado de campus, pero es cara en comparación con sus competidores.

Superación de los Métodos de Ethernet. Las normas de trabajo en red como Ethernet y red en anillo con paso de testigo utilizan un método de compartido en el que cada estación de una red lógica está conectada al mismo segmento de cable. Con la red en anillo con paso de testigo, cuando una estación quiere enviar un mensaje a un dispositivo de la red, debe esperar por un testigo que viaja de estación en estación. Si está disponible, la estación toma control del testigo y libera su paquete. Con esta tecnología se asegura que las estaciones no tengan que competir por el a la red. Pero también abre las puertas a los fallos. Si la red en anillo con paso de testigo no está cableada con un conjunto de cables redundante, cualquier rotura en el anillo principal detendrá de forma inmediata todas las comunicaciones entre estaciones de trabajo.

10Base-T de Ethernet no sufre de este mal. Su topología de cableado consta de una estructura en estrella en la que cada estación de trabajo y dispositivo están conectados a un concentrador central con su propio cable. La Ethernet tradicional utiliza un esquema de compartido denominado CSMA/CD ( múltiple con

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detección de portadora /detección de colisiones, carrier sense multiple access / collision detection ) en que varias estaciones de trabajo pueden conectarse y acceder al mismo sistema de cableado, aunque sólo una cada vez puede transmitir por ese sistema de cableado.

Con los métodos de detección de colisiones se asegura que en el cable sólo transmita una estación. Si dos estaciones intentan acceder al cable y transmitir exactamente en el mismo instante, se dice que se ha producido una "colisión" y se informa del error a ambas estaciones, que se retiraran durante un corto espacio de tiempo antes de intentar la transmisión de nuevo. Cuando hay pocos s en la red, el tráfico es leve y se producen pocas colisiones. En estas circunstancias, el método de detección de colisiones funciona bien. Al aumentar él tráfico de la red también aumentan las colisiones y la tasa de transferencia de la red puede empeorar ostensiblemente. Al aumentar el tráfico, puede que las estaciones de trabajo que tienen que retirarse y retransmitir tengan que retiran las retransmisiones de forma continuamente creciente.

Una manera de resolver este problema consiste en reducir él número de estaciones de trabajo conectadas a cada segmento de LAN. Por ejemplo, la reducción del número de estaciones de trabajo de un segmento de veinte a cinco e incluso dos reduce apreciablemente él número de colisiones y mantiene el rendimiento. No obstante esta opción supone aumentar él número de segmentos y utilizar puentes para conectar cada segmento de la red de forma que los s puedan seguir comunicándose entre ellos. Varios vendedores trabajan en tecnologías de conmutación Ethernet que sólo proporcionan este tipo de microsegmentación, a un precio razonable en dispositivos tipo concentradores (HUBS).

Dos nuevas normas Ethernet, 100Base- X y 100VG-AnyLAN, aumenta la tasa de transferencia de datos de Ethernet de 10Mbps 100Mbps. 100Base-X de Ethernet.

100Base-X de Ethernet fue desarrollado originalmente por Grand Juntion Network, 3Com, SynOptics, Intel y otros vendedores, y es una extensión de la norma 802.3. Utiliza el método de CSMA/CD cableado de par trenzado normalizado de Ethernet (EIA/TIA categoría 5 como se mencionó anteriormente) y una topología de configuraciones en estrella.

100Base-X tiene muchas características que lo hacen una opción deseable al extender el método de CSMA/CD escalable, los creadores de 100Base-X han podido asegurar la compatibilidad entre 100Base-X y las tipologías Ethernet existentes. Así, los fabricantes de hardware como Intel y SynOptics han sido capaces de crear hardware que funciona a 100Mbps o 10mbps. Comparando a SynOptics un concentrador con capacidad 10/100, las estaciones de trabajo individuales pueden actualizarse de forma incremental. De igual forma se pueden comprar las NIC con capacidad 10/100 de Intel y utilizar 10Base-T hasta que se disponga de concentradores a 100Mbps. Esto es posible porque 100Base-X encaja en el subnivel de control de al medio (MAC, Media Access Control) del IEEE. Por tanto estos concentradores y NIC sólo deberán concordar en

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velocidad al conmutar entre 10Base-T y 100Base-X. Esta tecnología tiene una limitación para los que piensan en actualizar sus redes heredadas. 100Base-X debe ejecutarse sobre cable de categoría 5 de cuatro pares. Si el edificio utiliza cualquier otro sistema de cableado será necesario volver a cablear. Como ha podido adivinar se adapta a la red de los años '90 de forma similar a 10Base-T Ethernet normalizada por medio de una configuración jerárquica del cable, 10Base-X interconecta los concentradores alejadas lo que se adapta perfectamente a la norma de cableado de edificios comerciales EIA/TIA 568.

100VG-AnyLAN de Ethernet. Por el contrario, 100VG-AnyLAN, se separa del IEEE 802.3 abandonando el método de CSMA/CD en beneficio del método de denominado prioridad bajo demanda. Este método sitúa de toma de decisiones en el concentrador en lugar de en el adaptador. Los concentradores son dispositivos inteligentes que le dan a cada estación de trabajo el banderazo de salida para transmitir basados en la técnica de primero en entrar primero en servir o en un valor de prioridad determinada. Donde el cable 10Base-T utiliza cableado de dos pares uno para recibir y el otro para enviar 100VG-AnyLAN utiliza cuatro pares. Envía señales a 25MHz por cada uno de los cuatro pares así se mantienen las radio frecuencias dentro de las normas necesarias y permite que el utilice el cable para voz. Al utilizar cableado a cuatro pares, 100VG-AnyLAN es capaz de enviar y recibir datos simultáneamente.

Esta tecnología presenta muchas ventajas sobre los métodos tradicionales de transmisión Ethernet. Por medio de su señalización de prioridad bajo demanda 100VG-AnyLAN puede asegurar que los datos que dependen del tiempo como las transmisiones de vídeo en tiempo real consigan prioridad sobre otros tipos de tráfico. En caso de que estas dos estaciones transmitan simultáneamente solicitudes al concentrador y una de ellas sea un paquete de alta prioridad, será dicho paquete el que se procese primero, el segundo paquete simplemente espera para su procesamiento. Con la transmisión oportuna el vídeo aparece uniforme y no presenta la calidad de imagen "nerviosa" que se asocia a los paquetes retardados.

Esta metodología de secuenciamento sirve de gran ayuda no sólo en las aplicaciones de vídeo. Elimina la sobrecarga de la red asociada con el método de CSMA/CD, en el que todas las estaciones de trabajo luchan por acceder a un único segmento de red, como las redes CSMA/CD se saturan progresivamente al aumentar la utilización de la red, la red de prioridad bajo demanda que no tiene que manejar las colisiones de pelea por el cable, puede itir más tráfico, existe también otro beneficio en esta tecnología el concentrador 100VG-AnyLAN transmite paquetes sólo por puertos conectados a la dirección de destino del paquete. De esta manera se reduce la posibilidad de individuos no deseados supervisen las transmisiones asegurando así la privacidad.

Las distancias de cableado definidas de la norma 100VG-AnyLAN son algo diferentes a las utilizadas con Ethernet tradicional. El cableado UPT/STP normal puede extenderse hasta 200mts en comparación de los

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100mts de Ethernet Normalizada. Los concentradores y las estaciones de trabajo se conectan de igual manera que 10Base-T y 10Base-X.

Con cualquiera de estas tecnologías, la red puede disfrutar de 100Mbps en el escritorio y darle soporte. Aunque las tecnologías suelen presentarse como soluciones para grupos de trabajo, pueden, al igual que FDDI, utilizarse para aprovechar las ventajas de los frontales de servidores de alta velocidad. Por ejemplo se puede enchufar una NIC de 100Mbps, que será probablemente una NIC EISA (Arquitectura Extendida Normalizada de la Industria, Extended Industry Standard Architecture) o PCI (Interfaz de Componente Periférico, Peripheral Component Interface), a un servidor para conectarla a un concentrador a 100Mbps de la misma manera que se haría con un concentrador y NIC FDDI. (26)

(26)

Ídem, fecha de consulta: 29/09/03

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Tema 4

Elementos de diseño de una red de computadoras.

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4.1 Introducción del cableado estructurado Los rápidos cambios tecnológicos de los últimos años en materia de comunicaciones hicieron indispensable la consideración del cableado en los edificios como una inversión estratégica para la adopción de nuevas tecnologías de transmisión, sin que exista la necesidad de realizar tendidos adicionales.

En el clima actual de los negocios, el tener un sistema confiable de cableado para comunicaciones es tan importante como tener un suministro de energía eléctrica en el que se pueda confiar. Diez años atrás, el único cable utilizado en las "redes" de cableado de edificios, era el cable tipo POTS*, o cable regular para teléfono, instalado por la compañía de teléfonos local. El conjunto de cables POTS era capaz de manejar comunicaciones de voz, pero para poder apoyar las comunicaciones de datos, se tenía que instalar un segundo sistema privado de cables.

Como mencionamos, es posible que las instalaciones existentes no cumplan con las exigencias de los parámetros de las nuevas tecnologías; por lo tanto se deberán replantearlas o bien rehacerlas. En esa oportunidad, no se debería, por desconocimiento, cometer el error de efectuar un cableado que no asegure un servicio óptimo a través del tiempo.

Los productos, diseños, instalaciones y mantenimiento, fueron establecidos por las empresas líderes en comunicaciones (NT, IBM, AT&T), de manera que los equipamientos a desarrollar por ellas fueran soportadas por una instalación única por un largo periodo, como el cableado estructurado. (garantía por 20 años mínimo en su utilización y de por vida la garantía de fabricación).

Por lo dicho anteriormente, queda claro que, en caso de que cambie la tecnología, (ya sea de voz, datos o imagen), no es necesario cambiar lo más costoso de la instalación, como es el cableado y sus conductos.

De la misma manera que un edificio tiene incorporado las instalaciones de agua, gas, cloaca, iluminación y circuito de tomas de electricidad, y telefonía, es impensable que un nuevo edificio tenga una red de cableado apto para trasmitir voz, datos e imagen; y esta deberá ser realizada, para asegurar su utilidad en el tiempo, de acuerdo a las normas que las rigen.

Hasta no hace mucho, los sistemas privados independientes eran aceptables. Pero, en el mercado actual ávido de información, el poder proveer de comunicaciones de voz y de datos por intermedio de un sistema de cableado estructurado universal es un requisito básico de los negocios. Estos sistemas de cableado estructurado proveen la plataforma o base sobre la que se puede construir una estrategia general de los sistemas de información.(27)

(27)

Lafacu, “Cableado Estructurado”, http://www.lafacu.com/apuntes/informatica/Cableado/default.htm, fecha de consulta:7/07/03

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4.2 Tipos de Cable El cable utilizado para formar una red se denomina a veces "Medio". Los tres factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un cable para una red son: @ Velocidad de transmisión que se quiere conseguir @ Distancia máxima entre ordenadores que se van a conectar @ Nivel de ruido e interferencias habituales en la zona que se va a instalar la red

Existen diferentes tipos de cables para la interconexión de computadoras, estos se caracterizan por el costo del cable, rango de transmisión, flexibilidad, facilidad para su instalación y por la transferencia que este ofrece.

En el siguiente cuadro se comparan 4 tipos de cables. Caracteristicas

Coaxial Thinnet (10-

Coaxial Thicknet (10-

Par Trenzado (10-

Base 2)

Base 5)

Base T)

Mayor que el Thinnet

Menos Caro

Más Caro

185 Metros

500 Metros

100 Metros

2 Kilómetros

10 Mbps

10 Mbps

10 Mbps - 100 Mbps

Bastante Flexible

Menos Flexible

El mas Flexible

Fácil de Instalar

Fácil de Instalar

Muy Fácil de Instalar

Costo del

Mas caro que el par

Cable

trenzado

Máxima Longitud Rango de Transmisión Flexibilidad Facilidad de Instalación Susceptibilidad de

Buena Resistencia

Buena Resistencia

Interferencia Características Especiales

Componentes Eléctricos Componentes Eléctricos menos caros que el par

menos caros que el Par

trenzado

Trenzado

Susceptible a la Interferencia

Fibra Óptica

100 Mbps ó Mas No Flexible Difícil de Instalar No Susceptible a la Interferencia

El mismo que el de

Soporta Voz,

Teléfono

Datos y video

Principales tipos de cables Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes.

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Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de cables publican un catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes: •

Cable coaxial.

•

Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado).

•

Cable de fibra óptica.

4.2.1 UTP En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado: cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado apantallado (STP).

Figura 12. Cable UTP

A menudo se agrupan una serie de hilos de par trenzado y se encierran en un revestimiento protector para formar un cable. El número total de pares que hay en un cable puede variar. El trenzado elimina el ruido eléctrico de los pares adyacentes y de otras fuentes como motores, relés y transformadores.

Cable de par trenzado sin apantallar (UTP) El UTP, con la especificación 10 Base T, es el tipo más conocido de cable de par trenzado y ha sido el cableado LAN más utilizado en los últimos años. El segmento máximo de longitud de cable es de 100 metros.

El cable UTP tradicional consta de dos hilos de cobre aislados. Las especificaciones UTP dictan el número de entrelazados permitidos por pie de cable; el número de entrelazados depende del objetivo con el que se instale el cable.

La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la Asociación de Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se va a utilizar en una gran variedad de situaciones y construcciones. El objetivo es asegurar la coherencia de los productos para los clientes. Estos estándares definen cinco categorías de UTP: Categoría 1. Hace referencia al cable telefónico UTP tradicional que resulta adecuado para transmitir voz, pero no datos. La mayoría de los cables telefónicos instalados antes de 1983 eran cables de Categoría 1. Categoría 2. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 4 megabits por segundo (mbps), Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.

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Categoría 3. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 16 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie. Categoría 4. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 20 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 5. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 100 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 5a. También conocida como Categoría 5+ ó Cat5e. Ofrece mejores prestaciones que el estándar de Categoría 5. Para ello se deben cumplir especificaciones tales como una atenuación al ratio crosstalk (ARC) de 10 dB a 155 Mhz y 4 pares para la comprobación del Power Sum NEXT. Este estándar todavía no está aprobado

Nivel 7. Proporciona al menos el doble de ancho de banda que la Categoría 5 y la capacidad de soportar Gigabit Ethernet a 100 m. El ARC mínimo de 10 dB debe alcanzarse a 200 Mhz y el cableado debe soportar pruebas de Power Sum NEXT, más estrictas que las de los cables de Categoría 5 Avanzada.

La mayoría de los sistemas telefónicos utilizan uno de los tipos de UTP. De hecho, una razón por la que UTP es tan conocido es debido a que muchas construcciones están preparadas para sistemas telefónicos de par trenzado. Como parte del proceso previo al cableado, se instala UTP extra para cumplir las necesidades de cableado futuro. Si el cable de par trenzado preinstalado es de un nivel suficiente para soportar la transmisión de datos, se puede utilizar para una red de equipos. Sin embargo, hay que tener mucho cuidado, porque el hilo telefónico común podría no tener entrelazados y otras características eléctricas necesarias para garantizar la seguridad y nítida transmisión de los datos del equipo.

La intermodulación es un problema posible que puede darse con todos los tipos de cableado (la intermodulación se define como aquellas señales de una línea que interfieren con las señales de otra línea.) UTP es particularmente susceptible a la intermodulación, pero cuanto mayor sea el número de entrelazados por pie de cable, mayor será la protección contra las interferencias.

Cable de par trenzado apantallado (STP) El cable STP utiliza una envoltura con cobre trenzado, más protectora y de mayor calidad que la usada en el cable UTP. STP también utiliza una lámina rodeando cada uno de los pares de hilos. Esto ofrece un excelente apantallamiento en los STP para proteger los datos transmitidos de intermodulaciones exteriores, lo que permite soportar mayores tasas de transmisión que los UTP a distancias mayores.

Componentes del cable de par trenzado Aunque hayamos definido el cable de par trenzado por el número de hilos y su posibilidad de transmitir datos, son necesarios una serie de componentes adicionales para completar su instalación. Al igual que sucede con el

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cable telefónico, el cable de red de par trenzado necesita unos conectores y otro hardware para asegurar una correcta instalación.

Elementos de conexión El cable de par trenzado utiliza conectores telefónicos RJ-45 para conectar a un equipo. Éstos son similares a los conectores telefónicas RJ11. Aunque los conectores RJ-11 y RJ-45 parezcan iguales a primera vista, hay diferencias importantes entre ellos.

El conector RJ-45 contiene ocho conexiones de cable, mientras que el RJ-11 sólo contiene cuatro.

Existe una serie de componentes que ayudan a organizar las grandes instalaciones UTP y a facilitar su manejo. Armarios y racks de distribución. Los armarios y los racks de distribución pueden crear más sitio para los cables en aquellos lugares donde no hay mucho espacio libre en el suelo. Su uso ayuda a organizar una red que tiene muchas conexiones.

es de conexiones ampliables. Existen diferentes versiones que iten hasta 96 puertos y alcanzan velocidades de transmisión de hasta 100 Mbps.

Clavijas. Estas clavijas RJ-45 dobles o simples se conectan en es de conexiones y placas de pared y alcanzan velocidades de datos de hasta 100 Mbps.

Placas de pared. Éstas permiten dos o más enganches.

Consideraciones sobre el cableado de par trenzado El cable de par trenzado se utiliza si: •

La LAN tiene una limitación de presupuesto.

•

Se desea una instalación relativamente sencilla, donde las conexiones de los equipos sean simples.

No se utiliza el cable de par trenzado si: •

La LAN necesita un gran nivel de seguridad y se debe estar absolutamente seguro de la integridad de los datos.

•

Los datos se deben transmitir a largas distancias y a altas velocidades.

Diferencia entre las Categorías de cable UTP. El estándar TIA/EIA 568 especifica el cable le Categoría 5 como un medio para la transmisión de datos a frecuencias de hasta 100 MHz. El Modo de Transmisión Asíncrona (Asynchronous Transfer Mode ATM), trabaja a 155 MHz. La Gigabit Ethernet a 1 GHz.

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La necesidad de incrementar el ancho de banda nunca cesa, cuanto más se tenga, más se necesita. Las aplicaciones cada vez se vuelven más complejas, y los ficheros cada vez son más grandes. A medida que su red se vaya congestionando con más datos, la velocidad se va relentizando y no volverá a ser rápida nunca más. Las buenas noticias son que la próxima generación de cableado está en marcha. Sin embargo, tendrá que tener cuidado con el cableado que esté instalado hoy, y asegurarse que cumplirá con sus necesidades futuras.

Categoría 5. La TIA/EIA 568A especifica solamente las Categorías para los cables de pares trenzados sin apantallar (UTP). Cada una se basa en la capacidad del cable para soportar prestaciones máximas y mínimas. Hasta hace poco, la Categoría 5 era el grado superior especificado por el estándar TIA/EIA. Se definió para ser capaz de soportar velocidades de red de hasta 100 Mbps en transmisiones de voz/datos a frecuencias de hasta100 MHz. Las designaciones de Categoría están determinadas por las prestaciones UTP. El cable de Categoría 5 a100 MHz, debe tener el NEXT de 32 dB/304,8 mts. y una gama de atenuación de 67dB/304,8 mts, Para cumplir con el estándar, los cables deben cumplir solamente las mínimos estipulados, Con cable de Categoría 5 debidamente instalado, podrá esperar alcanzar las máximas prestaciones, las cuales, de acuerdo con los estándares, alcanzarán la máxima velocidad de traspaso de Mbps,

Categoría 5a. La principal diferencia entre la Categoría 5 (568A) y Categoría 5a (568A-5) es que algunas de las especificaciones han sido realizadas de forma más estricta en la versión más avanzada. Ambas trabajan a frecuencias de 100 MHz. Pero la Categoría 5e cumple las siguientes especificaciones: NEXT: 35 dB; PS-NEXT: 32 dB, ELFEXT: 23.8 dB; PS-ELFEXT: 20.8 dB, Pérdida por Retorno: 20.1 dB, y Retardo: 45 ns, Con estas mejoras, podrá tener transmisiones Ethernet con 4 pares, sin problemas, full-duplex, sobre cable UTP. En el futuro, la mayoría de las instalaciones requerirán cableado de Categoría 5e así como sus componentes.

Categoría 6 y posteriores. Ahora ya puede obtener un cableado de Categoría 6, aunque el estándar no ha sido todavía creado. Pero los equipos de trabajo que realizan los estándares están trabajando en ello. La Categoría 6 espera soportar frecuencias de 250 MHz, dos veces y media más que la Categoría 5. En un futuro cercano, la TIA/EIA está estudiando el estándar para la Categoría 7, para un ancho de banda de hasta 600 MHz. La Categoría 7, usará un nuevo y aún no determinado tipo de conector.

4.2.2 Coaxial Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más utilizado. Existían dos importantes razones para la utilización de este cable: era relativamente barato, y era ligero, flexible y sencillo de manejar.

Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.

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El término apantallamiento hace referencia al trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea algunos tipos de cable. El apantallamiento protege los datos transmitidos absorbiendo las señales electrónicas espúreas, llamadas ruido, de forma que no pasan por el cable y no distorsionan los datos. Al cable que contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se le denomina cable apantallado doble. Para entornos que están sometidos a grandes interferencias, se encuentra disponible un apantallamiento cuádruple. Este apantallamiento consta de dos láminas aislantes, y dos capas de apantallamiento de metal trenzado. Figura 13. Composición del Cable Coaxial

El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman los datos. Este núcleo puede ser sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre.

Rodeando al núcleo hay una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la intermodulación (la intermodulación es la señal que sale de un hilo adyacente).

El núcleo de conducción y la malla de hilos deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, el cable experimentaría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla circularían por el hilo de cobre. Un cortocircuito eléctrico ocurre cuando dos hilos de conducción o un hilo y una tierra se ponen en o. Este o causa un flujo directo de corriente (o datos) en un camino no deseado. En el caso de una instalación eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido de un fusible o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan bajos voltajes, el resultado no es tan dramático, y a menudo casi no se detecta. Estos cortocircuitos de bajo voltaje generalmente causan un fallo en el dispositivo y lo habitual es que se pierdan los datos.

Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, Teflón o plástico) rodea todo el cable.

El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación Figura 14. Red utilizando cable coaxial

que el cable de par trenzado.

La malla de hilos protectora absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través del cable de cobre interno. Por esta razón, el cable coaxial es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos con un equipamiento poco sofisticado.

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Tipos de cable coaxial Hay dos tipos de cable coaxial: •

Cable fino (Thinnet).

•

Cable grueso (Thicknet).

El tipo de cable coaxial más apropiado depende de las necesidades de la red en particular.

Cable Thinnet (Ethernet fino). El cable Thinnet es un cable coaxial flexible de unos 0,64 centímetros de grueso (0,25 pulgadas). Este tipo de cable se puede utilizar para la mayoría de los tipos de instalaciones de redes, ya que es un cable flexible y fácil de manejar.

El cable coaxial Thinnet puede transportar una señal hasta una distancia aproximada de 185 metros (unos 607 pies) antes de que la señal comience a sufrir atenuación.

Los fabricantes de cables han acordado denominaciones específicas para los diferentes tipos de cables. El cable Thinnet está incluido en un grupo que se denomina la familia RG-58 y tiene una impedancia de 50 ohm. (La impedancia es la resistencia, medida en ohmios, a la corriente alterna que circula en un hilo.)

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre y los diferentes tipos de cable de esta familia son: RG-58/U: Núcleo de cobre sólido. RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados. RG-58 C/U: Especificación militar de RG-58 A/U. RG-59: Transmisión en banda ancha, como el cable de televisión. RG-60: Mayor diámetro y considerado para frecuencias más altas que RG-59, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha. RG-62: Redes ARCnet.

Cable Thicknet (Ethernet grueso). El cable Thicknet es un cable coaxial relativamente rígido de aproximadamente 1,27 centímetros de diámetro. Al cable Thicknet a veces se le denomina Ethernet estándar debido a que fue el primer tipo de cable utilizado con la conocida arquitectura de red Ethernet. El núcleo de cobre del cable Thicknet es más grueso que el del cable Thinnet.

Cuanto mayor sea el grosor del núcleo de cobre, más lejos puede transportar las señales. El cable Thicknet puede llevar una señal a 500 metros. Por tanto, debido a la capacidad de Thicknet para poder soportar transferencia de datos a distancias mayores, a veces se utiliza como enlace central o backbone para conectar varias redes más pequeñas basadas en Thinnet.

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Un transceiver conecta el cable coaxial Thinnet a un cable coaxial Thicknet mayor. Un transceiver diseñado para Ethernet Thicknet incluye un conector conocido como «vampiro» o «perforador» para establecer la conexión física real con el núcleo Thicknet. Este conector se abre paso por la capa aislante y se pone en o directo con el núcleo de conducción. La conexión desde el transceiver a la tarjeta de red se realiza utilizando un cable de transceiver para conectar el conector del puerto de la interfaz de conexión de unidad (AUI) a la tarjeta. Un conector de puerto AUI para Thicknet también recibe el nombre de conector Digital Intel Xerox (DIX) (nombre dado por las tres compañías que lo desarrollaron y sus estándares relacionados) o como conector dB-15.

Cable Thinnet frente a Thicknet. Como regla general, los cables más gruesos son más difíciles de manejar. El cable fino es flexible, fácil de instalar y relativamente barato. El cable grueso no se dobla fácilmente y, por tanto, es más complicado de instalar. Éste es un factor importante cuando una instalación necesita llevar el cable a través de espacios estrechos, como conductos y canales. El cable grueso es más caro que el cable fino, pero transporta la señal más lejos.

Hardware de conexión del cable coaxial Tanto el cable Thinnet como el Thicknet utilizan un componente de conexión llamado conector BNC, para realizar las conexiones entre el cable y los equipos. Existen varios componentes importantes en la familia BNC, incluyendo los siguientes:

El conector de cable BNC. El conector de cable BNC está soldado, o incrustado, en el extremo de un cable. El conector BNC T. Este conector conecta la tarjeta de red (NIC) del equipo con el cable de la red. Conector acoplador (barrel) BNC. Este conector se utiliza para unir dos cables Thinnet para obtener uno de mayor longitud. Terminador BNC. El terminador BNC cierra el extremo del cable del bus para absorber las señales perdidas.

El origen de las siglas BNC no está claro, y se le han atribuido muchos nombres, desde «British Naval Connector» a «Bayonet Neill-Councelman». Haremos referencia a esta familia hardware simplemente como BNC, debido a que no hay consenso en el nombre apropiado y a que en la industria de la tecnología las referencias se hacen simplemente como conectores del tipo BNC.

Tipos de cable coaxial y normas de incendios El tipo de cable que se debe utilizar depende del lugar donde se vayan a colocar los cables en la oficina. Los cables coaxiales pueden ser de dos tipos: •

Cloruro de polivinilo (PVC).

•

Plenum.

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El cloruro de polivinilo (PVC) es un tipo de plástico utilizado para construir el aíslante y la clavija del cable en la mayoría de los tipos de cable coaxial. El cable coaxial de PVC es flexible y se puede instalar fácilmente a través de la superficie de una oficina. Sin embargo, cuando se quema, desprende gases tóxicos.

Un plenum. Es el espacio muerto que hay en muchas construcciones entre el falso techo y el piso de arriba; se utiliza para que circule aire frío y caliente a través del edificio. Las normas de incendios indican instrucciones muy específicas sobre el tipo de cableado que se puede mandar a través de esta zona, debido a que cualquier humo o gas en el plenum puede mezclarse con el aire que se respira en el edificio.

El cableado de tipo plenum contiene materiales especiales en su aislamiento y en 1a clavija del cable. Estos materiales están certificados como resistentes al fuego y producen una mínima cantidad de humo; esto reduce los humos químicos tóxicos. El cable plenum se puede utilizar en espacios plenum y en sitios verticales (en una pared, por ejemplo) sin conductos. Sin embargo, el cableado plenum es más caro y menos flexible que el PVC.

Para instalar el cable de red en la oficina sería necesario consultar las normas de la zona sobre electricidad y fuego para la regulación y requerimientos específicos.

Consideraciones sobre el cable coaxial En la actualidad es difícil que tenga que tomar una decisión sobre cable coaxial, no obstante, considere las siguientes características del cable coaxial.

Utilice el cable coaxial si necesita un medio que pueda: •

Transmitir voz, vídeo y datos.

•

Transmitir datos a distancias mayores de lo que es posible con un cableado menos caro

•

Ofrecer una tecnología familiar con una seguridad de los datos aceptable.

4.2.3 Fibra óptica En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden robar.

Figura 15. Composición del cable de fibra óptica

El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza.

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Composición del cable de fibra óptica Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio.

Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Figura 16. Conectores del cable fibra óptica

Un hilo transmite y el otro recibe. Una capa

de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrece solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de Kevlar se colocan entre los dos cables. Al igual que sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de fibra óptica se encierran en un revestimiento de plástico para su protección.

Las transmisiones del cable de fibra óptica no están sujetas a intermodulaciones eléctricas y son extremadamente rápidas, comúnmente transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades demostradas de hasta 1 gigabit por segundo (Gbps). Pueden transportar una señal (el pulso de luz) varios kilómetros.

Consideraciones sobre el cable de fibra óptica El cable de fibra óptica se utiliza si: •

Necesita transmitir datos a velocidades muy altas y a grandes distancias en un medio muy seguro.

El cable de fibra óptica no se utiliza si: •

Tiene un presupuesto limitado.

•

No tiene el suficiente conocimiento para instalar y conectar los dispositivos de forma apropiada.

El precio del cable de fibra óptica es competitivo con el precio del cable de cobre alto de gama. Cada vez se hace más sencilla la utilización del cable de fibra óptica, y las técnicas de pulido y terminación requieren menos conocimientos que hace unos años.(28)

4.3 Qué es una red pública de datos? Las redes de comunicaciones de datos consisten en componentes de comunicación de datos, como terminales de , computadoras anfitrionas, módems, multiplexores y computadores. Por lo regular, se llama red a tales componentes cuando varios o muchos de ellos operan juntos para intercambiar datos y compartir recursos. La información se intercambia entre estos componentes a través de computadores u otros mecanismos de encauzamiento de tráfico a través de medios de trasmisión; por ejemplo, difundiendo el tráfico a todas las estaciones de una red.

(28)

AXARNET, “Cableado de una Red”, http://fmc.axarnet.es/redes/tema_02.htm, fecha última actualización: 01/10/03, fecha de consulta:10/10/03

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Una buena analogía de la red de datos es la red telefónica, la cual presta un servicio a un de teléfono de la misma manera que la red de datos presta un servicio al de comunicaciones de datos.

Las redes pueden clasificarse como privadas o publicas. Las redes privadas, como su nombre indica, son propiedad de una empresa y están bajo su control, y solo esa empresa la usa. En contraste, una red publica, aunque sea propiedad de una empresa, “renta” su red al publico. Una vez mas, la analogía con el sistema telefónico es pertinente. Por ejemplo, AT&T, Sprint y MCI son portadoras telefónicas publicas entre centrales, que rentan sus servicios a quienquiera que este dispuesto a pagar las cuotas que cobran por los servicios.

Las redes se pueden clasificar también como de difusión o conmutadas. Las redes de difusión se distinguen por características de trasmisión de uno a muchos. Esto significa que un dispositivo de comunicaciones trasmite a mas de un dispositivo. Esta idea se aplica en la televisión comercial y en la radio fusión, donde una sola estación envía a muchos receptores. Las redes de difusión se usan mucho cuando las maquinas están muy cercanas entre si es relativamente fácil enviar la señal a todas las estaciones. Además, la difusión es muy popular en las trasmisiones por satélite, donde la estación del satélite trasmite trafico a ( potencialmente) a miles de receptores.

A diferencia de las redes de difusión, una red conmutada no esta diseñada para trasmitir según una relación a muchos. Se envía una trasmisión individual al dispositivo físico ( llamado conmutador), el cual determina la ruta subsecuente que deberán seguir los datos. Este enfoque no implica que una red conmutada no pueda emplear un esquema de difusión (lo cual de hecho puede hacer); mas bien, que podría ser no económica o técnicamente factible enviar trafico a todas las partes de una red conmutada. La difusión en una red conmutada implica que cada debe estar conectado físicamente a la red para recibir el mensaje.(29)

4.3.1 ¿Qué son las Redes de Conmutación (Packet Switching Networks (PSN))? Las Packet Switching Networks (conocidos también como redes X.25 ) son un medio parecido a los sistemas de teléfonos públicos, y le ayudan a conectarse con un computador central remoto. Son "portadores de datos" que llevan datos de un computador a otro, nacional e internacionalmente. A menudo, las PSN son monopolios operados por una compañía de teléfonos (en muchos países conocida como "PTT"). Estas redes son utilizadas mayormente por la comunidad de negocios para transmitir informaciones financieras y contables. También sirven a las personas como un medio de conectarse con un computador central de red en largas distancias. Son generalmente de mejor calidad que las líneas de teléfono normales. Algunos ejemplos de PSN son: RENPAC Brasil

GPss

IndiaURUPAC

Uruguay

THAIPAC

TailandiaEASTNET

Filipinas

VIETPAC

VietnamCHINAPAC/CNPAC China SKDP IndonesiaKENPAC Kenia SPRINTNET El mundo entero.

(29)

BLACK Uyless, TECNOLOGÍAS EMERGENTES PARA REDES DE COMPUTADORAS,2ª. ed., Pearson, 1999, México, Pag. 393, 394

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4.3.2 Características principales de las Redes de Conmutación (PSN)? •

El uso de las PSN es generalmente costoso, pero hay algunas excepciones. Vale la pena averiguar;

•

En la mayoría de los casos las PSN brindan servicios de "transportador" [(carrier)] permitiendo a los s conectarse con un proveedor de servicio remoto dentro del país o fuera de él, aunque en algunos países ofrecen correo electrónico y otros servicios;

•

El a las PSN puede necesitar hacer una llamada local o interurbana;

•

En la mayoría de los casos los cargos por usar las PSN comprenden los costos de inscripción, suscripciones anuales y costos de uso (incluyendo el número de minutos que está conectado, más el volumen total de transmisiones de datos durante cada sesión). (30)

4.3.3 ¿ Qué es X.25 ? X.25 es un conjunto de protocolos usados para establecer la conexión entre el equipo terminal de datos (Data Terminal Equipment o DTE) y el equipo de terminación de circuito de datos (Data Circuit Terminating Equipment o DCTE) de una red de conmutación de paquetes (packet switched data network o PSDN). Es decir, X.25 se utiliza como protocolo en el interfaz de a una red de conmutación de paquetes.

X.25 trabaja sobre servicios basados en circuitos virtuales (VC). Un circuito virtual o canal lógico es aquel en el cual el percibe la existencia de un circuito físico dedicado exclusivamente al ordenador o equipo que el maneja, cuando en realidad ese circuito físico "dedicado" lo comparten muchos s. Mediante diversas técnicas de multiplexado estadístico, se entrelazan paquetes de distintos s dentro de un mismo canal. Las prestaciones del canal son lo bastante buenas como para que el no advierta ninguna degradación en la calidad del servicio como consecuencia del tráfico que le acompaña en el mismo canal, esta ventaja solo es apreciada en el tráfico de voz ya que en audio y video a cierta degradación. Para identificar las conexiones en la red de los distintos DTE, en X.25 se emplean números de canal lógico (LCN). Pueden asignarse hasta 4095 canales lógicos y sesiones de a un mismo canal físico.

La norma X.25 es el estándar para redes de paquetes recomendado por CCITT,el cual emitió el primer borrador en 1974. Este original sería revisado en 1976, en 1978 y en 1980, y de nuevo en 1984, para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985. El documento inicial incluía una serie de propuestas sugeridas por Datapac, Telenet y Tymnet, tres nuevas redes de conmutación de paquetes. En la actualidad X.25 es la norma de interfaz orientada al de mayor difusión en las redes de paquetes de gran cobertura aunque no es precisamente la más rápida.

(30)

FES, “Las Redes de Computadoras”, http://www.fes.de/organisation/america/handbook/esp/1-3.html#limit, fecha de consulta: 20/07/03

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4.3.4 ¿ Cómo opera X.25 ? Para que las redes de paquetes y las estaciones de se puedan interconectar se necesitan unos mecanismos de control, siendo el mas importante desde el punto de vista de la red, el control de flujo, que sirve para evitar la congestión de la red. También el DTE ha de controlar el flujo que le llega desde la red. Además deben existir procedimientos de control de errores que garanticen la recepción correcta de todo el tráfico. X.25 proporciona estas funciones de control de flujo y de errores.

La X.25 se define como la interfaz entre equipos terminales de datos y equipos de terminación del circuito de datos para terminales que trabajan en modo paquete sobre redes de datos públicas.

Las redes utilizan X.25 para establecer los procedimientos mediante los cuales dos DTE que trabajan en modo paquete se comunican a través de la red. Este estándar pretende proporcionar procedimientos comunes de establecimiento de sesión e intercambio de datos entre un DTE y una red de paquetes (DTCE). Entre estos procedimientos se encuentran funciones como las siguientes: identificación de paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos, asentimiento de paquetes, rechazo de paquetes, recuperación de errores y control de flujo. Además X.25 proporciona algunas facilidades muy útiles, como por ejemplo en la facturación a estaciones DTE distintas de la que genera el tráfico.

El estándar X.25 no incluye algoritmos de encaminamiento, pero conviene resaltar que aunque los interfaces DTE/DTCE de ambos extremos de la red son independientes uno de otro, X.25 interviene desde un extremo hasta el otro, ya que el tráfico seleccionado se encamina desde el principio hasta el final. A pesar de ello, el estándar recomendado es asimétrico ya que solo se define un lado de la interfaz con la red (DTE/DTCE).

4.3.5 ¿ Porqué se debe usar X.25 ? 1.- La adopción de un estándar común a distintos fabricantes nos permite conectar fácilmente equipos de distintas marcas. 2.- La norma X.25 ha experimentado numerosas revisiones y hoy por hoy puede considerarse relativamente madura. 3.- El empleo de una norma tan extendida como X.25 puede reducir sustancialmente los costes de la red, ya que su gran difusión favorece la salida al mercado de equipos y programas orientados a tan amplio sector de s. 4.- Es mucho mas sencillo solicitar a un fabricante una red adaptada a la norma X.25 que entregarle un extenso conjunto de especificaciones. 5.- El nivel de enlace HDLC (High-Level Data Link Control) / LAPB (Link Access Procedure Balanced) solo maneja los errores y lleva la contabilidad del tráfico en un enlace individual entre el DTE/DTCE, mientras que X.25 va mas allá, estableciendo la contabilidad entre cada DTE emisor y su DTCE y entre cada DTE receptor y su DTCE, es decir, el servicio extremo a extremo es mas completo que el de HDLC/LAPB.

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La recomendación X.25 para el nivel de paquetes coincide con una de las recomendaciones del tercer nivel ISO. X.25 abarca el tercer nivel y también los dos niveles mas bajos. El interfaz de nivel físico recomendado entre el DTE y el DTCE es el X.21. X.25 asume que el nivel físico X.21 mantiene activados los circuitos T(transmisión) y R(recepción) durante el intercambio de paquetes. Asume también, que el X.21 se encuentra en estado 13S(enviar datos), 13R(recibir datos) o 13(transferencia de datos). Supone también que los canales C(control) e I(indicación) de X.21 están activados. Por todo esto X.25 utiliza el interfaz X.21 que une el DTE y el DTCE como un "conducto de paquetes", en el cual los paquetes fluyen por las líneas de transmisión (T) y de recepción(R).

El nivel físico de X.25 no desempeña funciones de control significativas. Se trata mas bien de un conducto pasivo, de cuyo control se encargan los niveles de enlace y de red.

4.3.6 Seguridad de X.25 En X.25 se supone que el nivel de enlace es LAPB. Este protocolo de línea es un conjunto de HDLC. LAPB y X.25 interactúan de la siguiente forma: En la trama LAPB, el paquete X.25 se transporta dentro del campo I(información). Es LAPB el que se encarga de que lleguen correctamente los paquetes X.25 que se transmiten a través de un canal susceptible de errores, desde o hacia la interfaz DTE/DTCE. La diferencia entre paquete y trama es que los paquetes se crean en el nivel de red y se insertan dentro de una trama, la cual se crea en nivel de enlace.

Para funcionar bajo el entorno X.25, LAPB utiliza un subconjunto específico de HDLC. Los comandos que maneja son: Información (I), Receptor Preparado (RR), Rechazo (REJ), Receptor No Preparado (RNR), Desconexión (DSC), Activar Modo de Respuesta Asíncrono (SARM) y Activar Modo Asíncrono Equilibrado (SABM). Las respuestas utilizadas son las siguientes: Receptor Preparado (RR), Rechazo (REJ), Receptor No Preparado (RNR), Asentimiento No Numerado (UA), Rechazo de Trama (FRMR) y Desconectar Modo (DM).

Los datos de del campo I no pueden enviarse como respuesta. De acuerdo con las reglas de direccionamiento HDLC, ello implica que las tramas I siempre contendrán la dirección de destino con lo cual se evita toda posible ambigüedad en la interpretación de la trama. X.25 exige que LAPB utilice direcciones específicas dentro del nivel de enlace.

En X.25 pueden utilizarse comandos SARM y SABM con LAP y LAPB, respectivamente. No obstante se aconseja emplear SABM, mientras que la combinación SARM con LAP es poco frecuente.

Tanto X.25 como LAPB utilizan números de envío (S) y de recepción (R) para contabilizar el tráfico que atraviesan sus respectivos niveles. En LAPB los números se denotan como N(S) y N(R), mientras que en X.25 la notación de los números de secuencia es P(S) y P(R).

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4.3.7 ¿ Cuándo usar X.25 ? Una Organización puede construir su propia red privada de conmutación de paquetes, o bien suscribir el servicio de una red pública de conmutación de paquetes.

En general, X.25 se utiliza como infraestructura de Red de Área Extensa (WAN), permitiendo establecer conexiones entre diferentes localizaciones de una Organización donde sean necesarias muchas conexiones simultáneas entre pares de ordenadores que cooperan entre sí para ejecutar ciertas aplicaciones. Entre estas aplicaciones podemos encontrar: correo electrónico (E-mail), remoto a ficheros o transferencia de ficheros, remoto a bases de datos para su actualización o para realizar una consulta, etc. En muchos casos puede resultar prohibitivo utilizar líneas alquiladas entre cada par de ordenadores. El hecho de tener a una red de conmutación de paquetes (PSDN) da a la Organización una gran flexibilidad a la hora de añadir o quitar ordenadores centrales con interrupciones mínimas del servicio.

X.25 también puede usarse como una WAN para interconectar Redes de Área Local (LAN), lo cual aumenta las posibilidades de explotación de la conexión a la PSDN. Las redes de conmutación de paquetes (PSND) y las LAN tienen diferentes velocidades de transmisión, siendo la velocidad de una PSDN significativamente menor, de ahí que las velocidades de transmisión deban ser limitadas cuando se establece una conexión a través de una PSDN.

X.25 puede usarse como protocolo de WAN para establecer comunicaciones con socios comerciales, otras organizaciones, proveedores y clientes, tanto a nivel nacional como internacional. Sin embargo, las comunicaciones abiertas a nivel internacional sólo son posibles si existe un servicio público de PSDN en cada uno de los países que intervienen en la comunicación.

X.25 podría usarse eficazmente allí donde exista la necesidad de transmitir volúmenes relativamente pequeños de información durante conexiones de larga duración, como es el caso de algunas sesiones remotas, dependiendo de la estructura de tarifas. Sin embargo, no debería usarse X.25 para aplicaciones en tiempo real que requieran velocidades de transmisión de datos muy altas o tengan unos requisitos de funcionamiento muy exigentes, como puede ser el caso de las aplicaciones de diseño / fabricación asistidos por ordenador "CAD/CAM" (computer aided design/computer aided manufacturing), igualmente para la transmisión de audio y video en tiempo real.

X.25 proporciona un probado método de transmisión de información muy fiable, eficaz, seguro y el más económico en la actualidad, utilizado ampliamente por empresas telefónicas.

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4.3.8 ¿ Cuál es la funcionabilidad de X.25 ? Flexibilidad de topologías y de conexión al ordenador central. Un ordenador central conectado a una PSDN puede comunicarse con otros ordenadores centrales que se encuentren conectados a la misma o a cualquier otra PSDN que se encuentre en el mismo o en otro país, puesto que las PSDN gestionadas por proveedores de servicios están generalmente interconectadas. En caso de estar conectado a una PSDN privada, esta última debe conectarse a otra PSDN pública para proporcionar la misma capacidad de interconexión.

De igual manera, X.25 permite que diferentes ordenadores centrales se conecten a PSDN públicas o privadas utilizando diferentes velocidades de transmisión. Cada PSDN se ocupará de realizar las conversiones de velocidad pertinentes. Las posibles velocidades de transferencia de información entre ordenadores centrales y las PSDN a las que se conectan pueden variar desde los 2400 bit/s a los 2 Mbit/s.

Eficiencia La utilización de la línea puede ser elevada. La transmisión y la entrega son rápidas. Las PSDN son robustas y pueden funcionar con niveles de carga de red elevados ofreciendo al un servicio fiable.

Gestión Las PSDN ofrecen servicios de red gestionados que requieren poco soporte técnico desde dentro de la Organización.(31)

4.4 Demanda Nos dirigimos a pasos agigantados hacia un mundo inalámbrico. Además de la telefonía móvil otro de los sectores con gran fuerza es el de las tecnologías tipo Bluetooth o WLAN. Los ingresos en concepto de esta última crecieron un 21% para el cuarto trimestre del año según las cifras de la consultora Dell'Oro Group. Este trimestre asistió a la introducción de la nueva generación WLAN, léase el estándar 802.11a, que ofrece mayor velocidad que su antecesor. Proxim y SMC Networks fueron algunas de las compañías que introdujeron productos con esta tecnología. Sin embargo, este nuevo estándar solo supuso un 1% de los ingresos generados por las redes WLAN. Los ingresos totales ascendieron a 363,3 millones de dólares. Cisco Systems, que tiene un 20% del mercado global y un 45% del segmento corporativo, registró un crecimiento del 8%.

Los s domésticos de tecnología LAN están migrando rápidamente al nuevo soporte inalámbrico a medida que llegan al mercado equipos de bajo coste, afirma Greg Collins, analista de Dell'Oro. El crecimiento de los puntos de de red doméstico y para pequeñas oficinas creció un 40% en comparación con los nodos corporativos. Asimismo, la tecnología inalámbrica está abriendo nuevos campos. Un ejemplo es la adopción de lectores de códigos de barras con tecnología WLAN para hacer el seguimiento del inventario. (31)

ANGELFIRE, “Qué es X.25?”, http://www.angelfire.com/wi/ociosonet/5.html, fecha de consulta: 22/07/03

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En las redes inalámbricas. El equipo de final accede a la red mediante rangos cortos o medios de señales de transmisión por radio frecuencia o infrarrojo:

Wireles WAN -

GSM (arriba de los 20 kbps)

-

UTM (arriba de los Mbps)

-

PSC

Wireles LANs WANs -

WaveLAN (2-11 Mbps, rango de señal de radio, arriba de 150 mts).

-

Redes inalámbricas de area personal.

-

Bluetooth (arriba de 2 Mbps con señal de radio de baja potencia, < 10 mts, de distancia).

•Tipos de Redes Características de Desempeño

Rango

Bandwidth(Mbps)

Latencia (ms)

LAN

1-2 Kms

10-1000

1-10

WAN

worldwide

0.010-600

100-500

MAN

2-50 Kms

1-150

10

Wireless LAN

0.15-1.5 Km

2-11

5-20

Wireless WAN

worldwide

0.010-2

100-500

Internet

worldwide

0.110-2

100-500

(32)

(32)

INSTITUTO TECNOLÓGIO DE LA PIEDAD, “Redes de Computadoras”, http://eduadis.itlapiedad.edu.mx/~hocegueras/redes.html, fecha última actualización:01/07/03 , fecha de consulta:28/07/03

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Tema 5

Diseños de objetivos de la red.

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5.1 Diseño de redes distribuidas. 5.1.1 Composición. Hoy en día las redes distribuidas se componen por sistemas de cómputo compuestos por un gran número de U, conectados mediante una red de alta velocidad.

Una red distribuida es un conjunto de procesadores que no comparten ni memoria ni reloj; en vez de esto, cada procesador cuenta con su propia memoria local y los procesadores se comunican entre sí a través de diversas líneas de comunicación. En una red distribuida los procesadores varían en cuanto a tamaño y función e incluyen pequeños microprocesadores, estaciones de trabajo, minicomputadoras y grandes sistemas de cómputo de propósito general.

Una red distribuida ofrece al a los diversos recursos que mantiene el sistema. El a un recurso compartido permita acelerar los cálculos y mejorar la disponibilidad y confiabilidad de los datos.(33)

5.1.2 Redes Multinodo Se utiliza el término multinodo cuando se hace referencia a un sistema central que conecta varias terminales o sistemas secundarios.

Multinodo, con intermediario: Tal es el caso cuando se desea conectar una U (Unidad Central de Proceso o U), y un grupo de terminales que se ubican en un mismo sitio. El elemento intermediario utilizado puede variar desde una simple caja de conexiones a un concentrador. En algunos casos, el concentrador puede consistir en una simple tarjeta con circuitos, alojado dentro de uno de los dispositivos conectados y no mayor de 10 x 10 cms.

La conexión multinodo tiene las siguientes características: ™ Economiza líneas, módems, adaptadores, puertos del procesador. ™ Exige la utilización de un intermediario. ™ Exige la utilización de sondeo. ™ Puede aumentar los tiempos de respuesta frente al punto a punto. ™ Permite normalmente, la conexión de más terminales por cada procesador central. ™ Software y hardware relativamente complejo.(34)

(33)

Ibidem, fecha de consulta: 4/08/03 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ, “Redes de Computadoras”,http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/redes/index.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta: 9/08/03

(34)

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5.1.3 Procesamiento local. Conecta la estación remota con una estación dedicada de la red local. Todo el procesamiento se lleva a cabo en la estación dedicada; la visualización de la pantalla es reflejada en la estación remota, y el puede introducir órdenes en el teclado. Este método resulta muy eficiente, ya que sobre la conexión remota sólo se transfiere la información de la pantalla y teclado. Requiere el uso de una estación de trabajo dedicada en la red local durante la sesión de comunicaciones.

* Procesamiento distribuido. Una verdadera aplicación cliente-servidor distribuida sitúa parte del procesamiento en las estaciones de trabajo. Obviamente, este método es más difícil de implementar, y aún no está disponible en gran escala. La idea de Novell sobre un verdadero modelo cliente-servidor es el distribuir en las estaciones de trabajo el procesamiento no relacionado directamente con la localización y manipulación de los registros de datos reales. Si estaría incluida la gestión de la fachada de la aplicación y la presentación de la información. El servidor distribuye básicamente parte de su carga de trabajo. Al hacer esto el sistema cliente-servidor, considerado como un todo, puede llegar a aproximarse a la velocidad de proceso de los sistemas con micros o grandes computadoras.

La idea de procesamiento distribuido puede llevarse aún más lejos. Puede que lleguen a ser comunes las aplicaciones que aprovechen la capacidad de procesamiento conjunto de diversas máquinas en una red. Las máquinas que permanecen sin hacer nada mientras no tienen trabajo, podrían recibir tareas comunes para la resolución de problemas extremadamente complejos. Esto también podría aplicarse a las tareas diarias. Así, si por ejemplo, un pide un informe a la base de datos, el gestor de la base de datos podría localizar en la red un procesador inactivo que pudiera hacer el trabajo, dejándolo libre para realizar otras tareas. Sin embargo este tipo de funcionamiento es una perspectiva a varios años. (35).

5.2 Estándares IEEE802.X El Comité 802, o proyecto 802, del Instituto de Ingenieros en Eléctrica y Electrónica (IEEE) definió los estándares de redes de área local (LAN). La mayoría de los estándares fueron establecidos por el Comité en los 80´s cuando apenas comenzaban a surgir las redes entre computadoras personales. Muchos de los siguientes estándares son también Estándares ISO 8802. Por ejemplo, el estándar 802.3 del IEEE es el estándar ISO 8802.3.

5.2.1 Estándares IEEE802.1 Definición Internacional de Redes. Define la relación entre los estándares 802 del IEEE y el Modelo de Referencia para Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) de la ISO (Organización Internacional de Estándares). Por ejemplo, este Comité definió direcciones para estaciones LAN de 48 bits para todos los (35)

INSTITUTO TECNOLÓGIO DE LA PIEDAD, “Redes de Computadoras”, http://eduadis.itlapiedad.edu.mx/~hocegueras/redes.html, fecha última actualización:01/07/03 , fecha de consulta: 17/08/03

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estándares 802, de modo que cada adaptador puede tener una dirección única. Los vendedores de tarjetas de interface de red están registrados y los tres primeros bytes de la dirección son asignados por el IEEE. Cada vendedor es entonces responsable de crear una dirección única para cada uno de sus productos.

5.2.2 Estándares IEEE802.2 Control de Enlaces Lógicos. Define el protocolo de control de enlaces lógicos (LLC) del IEEE, el cual asegura que los datos sean transmitidos de forma confiable por medio del enlace de comunicación. La capa de DatosEnlace en el protocolo OSI esta subdividida en las subcapas de Control de a Medios (MAC) y de Control de Enlaces Lógicos (LLC). En Puentes, estas dos capas sirven como un mecanismo de switcheo modular, como se muestra en la figura I-5. El protocolo LLC es derivado del protocolo de Alto nivel para Control de Datos-Enlaces (HDLC) y es similar en su operación. Nótese que el LLC provee las direcciones de Puntos de a Servicios (SAP’s), mientras que la subcapa MAC provee la dirección física de red de un dispositivo. Las SAP’s son específicamente las direcciones de una o más procesos de aplicaciones ejecutándose en una computadora o dispositivo de red.

El LLC provee los siguientes servicios: Servicio orientado a la conexión, en el que una sesión es empezada con un Destino, y terminada cuando la transferencia de datos se completa. Cada nodo participa activamente en la transmisión, pero sesiones similares requieren un tiempo de configuración y monitoreo en ambas estaciones. Servicios de reconocimiento orientado a conexiones. Similares al anterior, del que son reconocidos los paquetes de transmisión.

Servicio de conexión sin reconocimiento. En el cual no se define una sesión. Los paquetes son puramente enviados a su destino. Los protocolos de alto nivel son responsables de solicitar el reenvío de paquetes que se hayan perdido. Este es el servicio normal en redes de área local (LAN’s), por su alta confiabilidad.

5.2.3 Estándares IEEE802.3 Redes CSMA/CD. El estándar 802.3 del IEEE (ISO 8802-3), que define cómo opera el método de Múltiple con Detección de Colisiones (CSMA/CD) sobre varios medios. El estándar define la conexión de redes sobre cable coaxial, cable de par trenzado, y medios de fibra óptica. La tasa de transmisión original es de 10 Mbits/seg, pero nuevas implementaciones transmiten arriba de los 100 Mbits/seg calidad de datos en cables de par trenzado.

5.2.4 Estándares IEEE802.4 Redes Token Bus. El estándar token bus define esquemas de red de anchos de banda grandes, usados en la industria de manufactura. Se deriva del Protocolo de Automatización de Manufactura (MAP). La red implementa el método token-ing para una transmisión bus. Un token es pasado de una estación a la siguiente en la red

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y la estación puede transmitir manteniendo el token. Los tokens son pasados en orden lógico basado en la dirección del nodo, pero este orden puede no relacionar la posición física del nodo como se hace en una red token ring. El estándar no es ampliamente implementado en ambientes LAN.

5.2.5 Estándares IEEE802.5 Redes Token Ring. También llamado ANSI 802.1-1985, define los protocolos de , cableado e interface para la LAN token ring. IBM hizo popular este estándar. Usa un método de de paso de tokens y es físicamente conectada en topología estrella, pero lógicamente forma un anillo. Los nodos son conectados a una unidad de central (concentrador) que repite las señales de una estación a la siguiente. Las unidades de son conectadas para expandir la red, que amplía el anillo lógico. La Interface de Datos en Fibra Distribuida (FDDI) fue basada en el protocolo token ring 802.5, pero fue desarrollado por el Comité de Acreditación de Estándares (ASC) X3T9.

Es compatible con la capa 802.2 de Control de Enlaces Lógicos y por consiguiente otros estándares de red 802.

5.2.6 Estándares IEEE802.6 Redes de Área Metropolitana (MAN). Define un protocolo de alta velocidad donde las estaciones enlazadas comparten un bus dual de fibra óptica usando un método de llamado Bus Dual de Cola Distribuida (DQDB). El bus dual provee tolerancia de fallos para mantener las conexiones si el bus se rompe. El estándar MAN esta diseñado para proveer servicios de datos, voz y vídeo en un área metropolitana de aproximadamente 50 kilómetros a tasas de 1.5, 45, y 155 Mbits/seg. DQDB es el protocolo de subyacente para el SMDS (Servicio de Datos de Multimegabits Switcheados), en el que muchos de los portadores públicos son ofrecidos como una manera de construir redes privadas en áreas metropolitana. El DQDB es una red repetidora que switchea celdas de longitud fija de 53 bytes; por consiguiente, es compatible con el Ancho de Banda ISDN y el Modo de Transferencia Asíncrona (ATM). Las celdas son switcheables en la capa de Control de Enlaces Lógicos.

Los servicios de las MAN son Sin Conexión, Orientados a Conexión, y/o isócronas (vídeo en tiempo real). El bus tiene una cantidad de slots de longitud fija en el que son situados los datos para transmitir sobre el bus. Cualquier estación que necesite transmitir simplemente sitúa los datos en uno o más slots. Sin embargo, para servir datos isócronos, los slots en intervalos regulares son reservados para garantizar que los datos llegan a tiempo y en orden.

5.2.7 Estándares IEEE802.7 Grupo Asesor Técnico de Anchos de Banda. Este comité provee consejos técnicos a otros subcomités en técnicas sobre anchos de banda de redes.

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5.2.8 Estándares IEEE802.8 Grupo Asesor Técnico de Fibra Óptica. Provee consejo a otros subcomités en redes por fibra óptica como una alternativa a las redes basadas en cable de cobre. Los estándares propuestos están todavía bajo desarrollo.

5.2.9 Estándares IEEE802.9 Redes Integradas de Datos y Voz. El grupo de trabajo del IEEE 802.9 trabaja en la integración de tráfico de voz, datos y vídeo para las LAN 802 y Redes Digitales de Servicios Integrados (ISDN’s). Los nodos definidos en la especificación incluyen teléfonos, computadoras y codificadores/decodificadores de vídeo (codecs). La especificación ha sido llamada Datos y Voz Integrados (IVD). El servicio provee un flujo multiplexado que puede llevar canales de información de datos y voz conectando dos estaciones sobre un cable de cobre en par trenzado. Varios tipos de diferentes de canales son definidos, incluyendo full duplex de 64 Kbits/seg sin switcheo, circuito switcheado, o canales de paquete switcheado.

5.2.10 Estándares IEEE802.10 Grupo Asesor Técnico de Seguridad en Redes. Este grupo esta trabajando en la definición de un modelo de seguridad estándar que opera sobre una variedad de redes e incorpora métodos de autenticación y encriptamiento. Los estándares propuestos están todavía bajo desarrollo en este momento.

5.2.11 Estándares IEEE802.11 Redes Inalámbricas. Este comité esta definiendo estándares para redes inalámbricas. Esta trabajando en la estandarización de medios como el radio de espectro de expansión, radio de banda angosta, infrarrojo, y transmisión sobre líneas de energía. Dos enfoques para redes inalámbricas se han planeado. En el enfoque distribuido, cada estación de trabajo controla su a la red. En el enfoque de punto de coordinación, un hub central enlazado a una red alámbrica controla la transmisión de estaciones de trabajo inalámbricas.

5.2.12 Estándares IEEE802.12 Prioridad de Demanda (100VG-ANYLAN). Este comité está definiendo el estándar Ethernet de 100 Mbits/seg. Con el método de por Prioridad de Demanda propuesto por Hewlett Packard y otros vendedores. El cable especificado es un par trenzado de 4 alambres de cobre y el método de por Prioridad de Demanda usa un hub central para controlar el al cable. Hay prioridades disponibles para soportar envío en tiempo real de información multimedia.(36)

5.3 Estándar 10 base X

y 100 base X

Es la tecnología de red de área local más extendida en la actualidad.

(36)

Lafacu, “Estandares IEEE802.X”, http://www.lafacu.com/apuntes/informatica/estan_red/default.htm, fecha de consulta:19/08/03

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Fue diseñado originalmente por Digital, Intel y Xerox por lo cual, la especificación original se conoce como Ethernet DIX. Posteriormente en 1.983, fue formalizada por el IEEE como el estándar Ethernet 802.3.

La velocidad de transmisión de datos en Ethernet es de 10Mbits/s en las configuraciones habituales pudiendo llegar a ser de 100Mbits/s en las especificaciones Fast Ethernet.

Al principio, sólo se usaba cable coaxial con una topología en BUS, sin embargo esto ha cambiado y ahora se utilizan nuevas tecnologías como el cable de par trenzado (10 Base-T), fibra óptica (10 Base-FL) y las conexiones a 100 Mbits/s (100 Base-X o Fast Ethernet). La especificación actual se llama IEEE 802.3u.

Ethernet/IEEE 802.3, está diseñado de manera que no se puede transmitir más de una información a la vez. El objetivo es que no se pierda ninguna información, y se controla con un sistema conocido como CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, Detección de Portadora con Múltiple y Detección de Colisiones), cuyo principio de funcionamiento consiste en que una estación, para transmitir, debe detectar la presencia de una señal portadora y, si existe, comienza a transmitir. Si dos estaciones empiezan a transmitir al mismo tiempo, se produce una colisión y ambas deben repetir la transmisión, para lo cual esperan un tiempo aleatorio antes de repetir, evitando de este modo una nueva colisión, ya que ambas escogerán un tiempo de espera distinto. Este proceso se repite hasta que se reciba confirmación de que la información ha llegado a su destino.(37)

5.3.1 10 Base 2 En la mayoría de los casos, el costo de instalación del coaxial y los transceptores de las redes 10 Base-5 las hacía prohibitivas, lo que indujo la utilización de un cable más fino y, por tanto más barato, que además no necesitaba transceptores insertados en él. Se puede decir que 10 Base-2 es la versión barata de 10 Base-5. Por esto, también se le conoce Thin Ethernet (Ethernet fino) o cheaper-net(red barata).

Figura 17. Red utilizando el estándar 10 base 2

(37)

GOBIERNO DE CANARIAS, consulta: 25/08/03

“Redes Informáticas”, http://nti.educa.rcanaria.es/conocernos_mejor/paginas/redes.htm, fecha de

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Este tipo de red ha sido la mas usada en los últimos años en instalaciones no muy grandes debido a su simplicidad y precio asequible. Se caracteriza por su cable coaxial fino (RG-58) y su topología en BUS. Cada dispositivo de la red se conecta con un adaptador BNC en forma de "T" y al final de cada uno de los extremos del cable hay que colocar un terminador de 50 Ohmios. CARACTERÍSTICAS Tipo de cable usado

RG-58

Tipo de conector

BCN

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

BUS

Mínima distancia entre estaciones

0.5 m

Máxima longitud de cada segmento

185 m

Máxima longitud de la red

925 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento

30

Regla 5-4-3

Si

VENTAJAS Simplicidad. No usa ni concentradores, ni transceptores ni otros dispositivos adicionales. Debido a su simplicidad es una red bastante económica. Tiene una buena inmunidad al ruido debido a que el cable coaxial dispone de un blindaje apropiado para este fin.

INCONVENIENTES Inflexible. Es bastante difícil realizar cambios en la disposición de los dispositivos una vez montada. Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejará de funcionar. En un lugar como un aula de formación donde el volumen de uso de los ordenadores es elevado, es habitual que cualquier conector falle y por lo tanto la red completa deje de funcionar.

Dificultad para localización de fallos. Si existe un fallo en el cableado, la única forma de localizarlo es ir probando cada uno de los tramos entre nodos para averiguar cual falla.

El cable RG-58, se usa sólo para este tipo de red local, por lo que no podrá ser usado para cualquier otro propósito como ocurre con otro tipo de cables.

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APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD La tecnología 10 Base-2 se usa para pequeñas redes que no tengan previsto cambiar su disposición física.

Figura 18. Tecnología 10 Base-2

De igual manera que 10 Base-5, uno de los usos habituales de esta tecnología es como backbone para interconectar varios concentradores en 10 Base-T. Normalmente los concentradores no se mueven de lugar. Si la distancia entre ellos es grande, por ejemplo si están en plantas o incluso en edificios distintos, la longitud máxima que se puede conseguir con este cable (185m) es mucho mayor que la que se consigue usando el cable UTP de la tecnología 10 Base-T (100m).

5.3.2 10 Base 5 También conocida como THICK ETHERNET (Ethernet grueso), es la Ethernet original. Fue desarrollada originalmente a finales de los 70 pero no se estandarizó oficialmente hasta 1983.

Figura 19. Red utilizando el estándar 10 base 5

Utiliza una topología en BUS, con un cable coaxial que conecta todos los nodos entre sí. En cada extremo del cable tiene que llevar un terminador. Cada nodo se conecta al cable con un dispositivo llamado transceptor.

El cable usado es relativamente grueso (10mm) y rígido. Sin embargo es muy resistente a interferencias externas y tiene pocas pérdidas. Se le conoce con el nombre de RG8 o RG11 y tiene una impedancia de 50 ohmios. Se puede usar conjuntamente con el 10 Base-2.

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CARACTERÍSTICAS Tipo de cable usado

RG8 o RG11

Tipo de conector usado

AUI

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

BUS

Máxima distancia entre trascentores

2.5 m

Máxima longitud del cable transceptor

50 m

Máxima longitud de cada segmento

500 m

Máxima longitud de la red

2500 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento

100

Regla 5-4-3

Sí

La regla 5-4-3 es una norma que limita el tamaño de las redes y que se estudiará más adelante.

VENTAJAS Es posible usarlo para distancias largas. Tiene una inmunidad alta a las interferencias. Conceptualmente es muy simple.

INCONVENIENTES Inflexible. Es difícil realizar cambios en la instalación una vez montada. Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejará de funcionar. Dificultad para localización de fallos. Si existe un fallo en el cableado, la única forma de localizarlo es ir probando cada uno de los tramos entre nodos para averiguar cual falla.

APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD Debido a los inconvenientes antes mencionados, en la actualidad 10 Base-5 no es usado para montaje de redes locales. El uso más común que se le da en la actualidad es el de "Backbone". Básicamente un backbone se usa para unir varios HUB de 10 Base-T cuando la distancia entre ellos es grande, por ejemplo entre plantas distintas de un mismo edificio o entre edificios distintos.

Figura 20. Tecnología 10 base 5

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5.3.3 10 Base T Ya se ha comentado, que ETHERNET fue diseñado originalmente para ser montado con cable coaxial grueso y que más adelante se introdujo el coaxial fino. Ambos sistemas funcionan excelentemente pero usan una topología en BUS, que complica la realización de cualquier cambio en la red. También deja mucho que desear en cuestión de fiabilidad. Por todo esto, se introdujo un nuevo tipo de tecnología llamada 10 Base-T, que aumenta la movilidad de los dispositivos y la fiabilidad.

El cable usado se llama UTP que consiste en cuatro pares trenzados sin apantallamiento. El propio trenzado que llevan los hilos es el que realiza las funciones de asilar la información de interferencias externas. También existen cables similares al UTP pero con apantallamiento que se llaman STP (Par Trenzado Apantallado mediante malla de cobre) y FTP (Par Trenzado apantallado mediante papel de aluminio).

Figura 21. 10 Base-T usando topología en estrella

10 Base-T usa una topología en estrella consistente en que desde cada nodo va un cable al un concentrador común que es el encargado de interconectarlos. Cada uno de estos cables no puede tener una longitud superior a 90m.

A los concentradores también se les conoce con el nombre de HUBs y son equipos que nos permiten estructurar el cableado de la red. Su función es distribuir y amplificar las señales de la red y detectar e informar de las colisiones que se produzcan. En el caso de que el número de colisiones que se producen en un segmento sea demasiado elevado, el concentrador lo aislará para que el conflicto no se propague al resto de la red.

Figura 22. 10 Base-T usando topología de árbol

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También se puede usar una topología en árbol donde un concentrador principal se interconecta con otros concentradores. La profundidad de este tipo de conexiones viene limitada por la regla 5-4-3.

Un ejemplo de este tipo de conexiones podría ser un aula de informática de un centro. El concentrador principal está en otra dependencia distinta. Si se llevará un cable por ordenador hasta esta otra habitación, el gasto de cable sería grande. Aprovechando la topología en árbol lo que haremos es llevar solamente uno al que conectaremos un nuevo concentrador situado en el aula. La distancia desde cada uno de los ordenadores hasta este nuevo concentrador, será infinitamente menor que hasta el principal.

Figura 23. Tecnología 10 base T

10 Base-T también se puede combinar con otro tipo de tecnologías, como es el caso de usar 10 Base-2 o 10 Base-5 como Backbone entre los distintos concentradores.

Cuando la distancia entre concentradores es grande, por ejemplo si están en plantas o incluso en edificios distintos, estamos limitados por la longitud máxima que se puede conseguir con el cable UTP (100m). Si la distancia es mayor se puede usar la tecnología 10 Base-2 que permite hasta 185m o la 10 Base-5 con la que podríamos alcanzar los 500m. Otra solución puede ser usar cable UTP poniendo repetidores cada 100m.

De los 8 hilos de que dispone en el cable UTP, sólo se usan cuatro para los datos de la LAN (dos para transmisión y dos para la recepción) por lo que quedan otros cuatro utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.).

El conector usado es similar al utilizado habitualmente en los teléfonos pero con 8 pines. Se le conoce con el nombre de RJ-45. Los pines usados para los datos son el 1 - 2 para un par de hilos y el 3 - 6 para el otro. La especificación que regula la conexión de hilos en los dispositivos Ethernet es la EIA/TIA T568A y T568B.

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CARACTERÍSTICAS Tipo de cable usado

UTP, STP, FTP

Tipo de conector

RJ-45

Velocidad

10 Mbits/s

Topología usada

Estrella

Máxima longitud entre la estación y el concentrador

90 m

Máxima longitud entre concentradores

100 m

Máximo de dispositivos conectados por segmento

512

Regla 5-4-3

Sí

VENTAJAS Aislamiento de fallos. Debido a que cada nodo tiene su propio cable hasta el concentrador, en caso de que falle uno, dejaría de funcionar solamente él y no el resto de la red como pasaba en otros tipos de tecnologías.

Fácil localización de averías. Cada nodo tiene un indicador en su concentrador indicando que está funcionando correctamente. Localizar un nodo defectuoso es fácil.

Alta movilidad en la red. Desconectar un nodo de la red, no tiene ningún efecto sobre los demás. Por lo tanto, cambiar un dispositivo de lugar es tan fácil como desconectarlo del lugar de origen y volverlo a conectar en el lugar de destino.

Aprovechamiento del cable UTP para hacer convivir otros servicios. De los cuatro pares (8 hilos) de que dispone, sólo se usan dos pares (4 hilos) para los datos de la LAN por lo que quedan otros dos utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.).

INCONVENIENTES Distancias. 10 Base-T permite que la distancia máxima entre el nodo y el concentrador sea de 90m. En algunas instalaciones esto puede ser un problema, aunque siempre se puede recurrir a soluciones cómo las comentadas anteriormente consistentes en combinar esta tecnología con 10 Base-2 o 10 Base-5, o el uso de repetidores para alargar la distancia.

Sensibilidad a interferencias externas. El cable coaxial usado en otras tecnologías es más inmune a interferencias debido a su apantallamiento. En la mayoría de los casos, el trenzado interno que lleva el cable

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UTP es suficiente para evitarlas. En instalaciones con posibilidades grandes de interferencias exteriores, se puede usar el cable FTP o el STP que es igual que el UTP pero con protección por malla.

APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD Es la tecnología más usada en la actualidad por todas las ventajas que aporta y sobre todo por la flexibilidad y escalabilidad que supone tener una instalación de este tipo.(38)

5.3.4 100 Base 5 100Base-TX El sistema 100Base-TX esta basado sobre especificaciones publicadas en el estándar del medio físico ANSI TP-PMD. Este sistema opera como 10 BaseT en el hecho que trabaja sobre dos pares de hilos, un par para recibir datos (detectar colisiones), y el otro para transmitir datos.

En efecto 100Base-TX define un sistema half-duplex simétrico que usa "4B/5B block code", el cual es un esquema de transmisión de datos a la frecuencia de 125Mhz. Las especificaciones ANSI TP-PMD indican que puede usarse par trenzado blindado (STP, del ingles shielded twisted pair), o par trenzado no blindado (UTP, del ingles unshielded twisted pair). El cable más popular utilizado hoy día es el UTP. Los 2 hilos en los dos pares deben ir trenzados durante la longitud entera del segmento y mantenerse trenzados hasta aproximadamente media pulgada dentro de un concentrador o algún punto de terminación.

Esta técnica estándar es usada para mejorar las características del transporte de la señal de un par de hilos no blindados. Debido a que las propiedades físicas de enviar señales a alta frecuencia son mas difíciles de obtener a 100Mbps que a 10Mbps, 100Base-TX requiere una codificación sofisticada. 100Base-TX opera sobre cable UTP categoría 5, el cual fue diseñado expresamente para transmisión de datos a alta velocidad sobre redes de área local. Las redes están migrando a cables categoria5 porque este ofrece rigurosas características eléctricas que lo hacen ideal para transmisión de datos a alta velocidad.

La naturaleza simétrica de los enlaces 100Base-TX les permiten ser configurados en modo full duplex. Con esta capacidad, las redes 100Base-T pueden ser construidas en grandes topologías.

El Medio de Red en 100Base-TX El sistema 100Base-TX esta diseñado para permitir segmentos de hasta 100 metros de longitud cuando usamos cable UTP "data grade" que tiene una impedancia característica de 100 ohmios y sigue las especificaciones EIA/TIA de cable categoría 5. Los segmento de 100Base-TX están limitados a u n máximo de 100 metros para asegurar que las especificaciones del "round trip timing" sean cumplidas. Esto contrasta con el sistema 10Base-T donde la máxima longitud de segmento para el enlace de 1 0Mbps es en su mayoría limitado (38)

Lafacu, “Ethernet”, http://www.lafacu.com/apuntes/informatica/ethernet/default.htm, fecha de consulta: 27/08/03

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por la intensidad de la señal. Por ejemplo si usamos un cable par trenzado de alta calidad en un segmento de 10 Base T, es posible alcanzar segmentos de longitudes de aproximadamente 150 metros. Esto no ocurre en el sistema Fast Ethernet, donde la longitud del segmento para pares trenzados esta dada en un máximo de 100 metros por razones de tiempo de la señal.

El estándar de cableado EIA/TIA recomienda una longitud de 90 metros entre el equipo terminal en el cuarto de cableado y el "wall plate" en la oficina. Esto provee 10 metros de cable para acomodar remiendos de cable en cada punto final del enlace, perdidas de señales en las terminaciones intermedias de cable sobre el enlace, etc. Hay probadores de cable Ethernet par trenzado que permiten chequear las características eléctricas del cable que se va a usar para estar seguros que se están cumpliendo las especificaciones eléctricas del estándar. Estas especificaciones incluyen "signal crosstalk", que es la cantidad de señal que atraviesa todo el cable entre el par transmisor-receptor, y "signal attenuation", que es la cantidad de señal perdida encontrada en el segmento.(39)

5.3.5 100 Base T 100Base-T Fast Ethernet es una mejora en velocidad del sistema original Ethernet, conservando el mecanismo inicial de al medio CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect). Por ser solo una actualización de 10Base-T la IEEE decidió hacerlo parte del estándar 802.3 y es conocido como 802.3u (Junio de 1995).

100Base-T Fast Ethernet fue desarrollado para facilitar el trabajo en redes de alta velocidad y su dominio de colisiones es limitado a un radio de acción de 205 metros. Fast Ethernet usa cables basados en los dos principales estándares internacionales de construcción de cableados ISO/IEC (International Organization for Standardization / International Electromechanical Commission) 11801 y ANSI-EIA/TIA 568A.

Existe otro sistema que opera también a 100Mbps, este es conocido como 100VG-AnyLAN, y su diferencia con 100Base-T radica en su mecanismo de al medio que esta basado sobre concentradores (hubs) que controlan el usando en mecanismo de prioridad de demanda(Demand Priority), que utiliza un algoritmo muy simple round robin. Por esta diferencia la IEEE decidió asignarle un nuevo numero al estandarizarlo, este es IEEE 802.12.

100Base-T respeta de 10Base-T el formato de las tramas, la cantidad de datos que puede portar una trama y el mecanismo de control de al medio. Lo único que se hizo fue reducir el tiempo de bit, que es la cantidad de tiempo que toma transmitir un bit sobre un canal Ethernet.

(39)

UNIVERSIDAD DEL VALLE, ANDRES ALVIZ Jorge - POVEDA Steven - ANDRES PAZ Eddy, “Topologías 100BaseT”, http://einstein .univalle.edu.co/proyectos/ comunicaciones/lan100baset/medios.html, fecha última actualización: 01/07/03, fecha de consulta: 28/08/03

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Las especificaciones de Fast Ethernet incluyen mecanismos para auto-negociación de la velocidad del medio. Esto hace que se puedan obtener interfaces Ethernet de doble velocidad que pueden ser instalados y utilizados bien sea a 1 0Mbps o a 100Mbps automáticamente.

Hay 3 variedades de Ethernet que han sido especificados para transmisión de señales a 100Mbps : 100BaseTX, 100Base-T4, 100Base-FX.

Los identificadores de la IEEE incluyen 3 partes de información.

El primer ítem, "100", comprende la velocidad del medio de 100Mbps.

El ítem "Base" se entiende como banda base lo cual es un tipo de señalización. La señalización banda base simplemente quiere decir que las señales Ethernet son las únicas señales transportadas sobre el medio.

La tercera parte del identificador provee una identificación del tipo de segmento. El tipo de segmento "T4" es un segmento de par trenzado que usa cuatro pares de cable trenzado de "telephone grade". El tipo de segmento "TX" es un segmento de par trenzado que usa dos pares de hilos y esta basado sobre el estándar de medio fisco de par trenzado de "data grade", desarrollado por ANSI. El tipo de segmento FX es un segmento con enlace de fibra óptica basado sobre el estándar de medio físico de fibra óptica desarrollado por ANSI y que usa un par de hilos del cable (fibra óptica).

100Base-TX y 100BAse-FX son similares en el sentido que ellos usan menos o igual a dos pares de hilos, mientras que 100Base-T4 usa 4 pares de hilos. 100Base-TX y 100Base-T4 son similares en el sentido que ambos usan cable UTP, mientras que 100Base-FX usa fibra óptica. Los estándares de los medios TX y FX son conocidos colectivamente como 100Base-X.(40)

5.3.6 100 Base F 100Base-FX 100Base-FX define 100Mbps sobre dos hilos de fibra óptica de 62.5/125 micrómetros y usa un esquema de señalización similar al de 100Base-TX. La mas grande ventaja e 100Base-FX es su habilidad para transmitir datos sobre distancias mas largas que el cable UTP. Este es usado particularmente para conexiones entre bridges, routers y switches en los backbones de las redes.

100Base-FX usa conectores de fibra MIC, ST,o SC, los mismos definidos por FDDI.

(40)

Ibidem, fecha de consulta: 28/08/03

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Medio de red en 100BaseFX El sistema media 100Base-FX esta diseñado para permitir segmentos de hasta 412 metros de longitud. Aunque es posible enviar señales sobre fibra para distancias mucho mas largas, el limite de los 412 metros para segmentos de fibra en Fast Ethernet se tiene para asegurar que las especificaciones del "round trip timing" sean cumplidas.

Las especificaciones de 100Base-FX dicen que se requieren dos hilos de cable de fibra óptica multimodo (MMF, del ingles MultiMode Fiber), por en lace, uno para transmisión de datos, y otro para recibir datos. Hay muchas clases de fibra óptica disponibles, encontrando desde dos simples hilos con un revestimiento exterior de PVC hasta grandes construcciones de cables con muchas fibras.

El cable típico de fibra óptica usado para un segmento de enlace es un cable clasificado como MMF, con un núcleo de fibra óptica de 62.5 micrómetros y un revestimiento externo de 125 micrómetros (62.5/125). La longitud de onda de la luz usada sobre un segmento es de 1350 manómetros (1350 nm).

Existe una perdida de 11dB permitidas por enlace, lo cual quiere decir que la potencia total de perdidas en la fibra y conectores asociados no debe ser mayor que 11dB. Entre mas conectores se tengan y mayor se la longitud del cable de los enlaces de fibra, mas altas serán las perdidas ópticas. Una rata de desempeño típico para una fibra estándar a 1350nm darán unas perdidas que van desde 1dB hasta 2 dB por mil metros de cable. También se pueden esperar unas perdidas entre 0.5 y alrededor de 2 dB por punto de conexión, dependiendo de que tan bien fueron hechas las conexiones. Si los conectores de fibra o junturas de fibra fueron hechas pobremente, o si hay marcas de grasosa o polvo en los conectores finales, entonces pueden existir perdidas ópticas muy altas en el segmento.

Conectores MDI La interface dependiente del medio (MDI) para un enlace 100Base-FX puede ser uno de 3 clases de conectores de fibra óptica. De los tres, el conector duplex SC es la alternativa recomendada por el estándar. El conector SC esta diseñando para facilidad de uso; el conector solo debe ser instalado y automáticamente se completa la conexión.

Otro tipo de conector que puede ser es un conector de interfaz de medio FDDI (MCI, del inglés Media Interface Connector). Este es un estándar en sistemas FDDI LAN. Los conectores MIC son encontrados de varias tipos, referidas como A, B, M y S, para estar seguros de que el cableado FDDI sea conectado apropiadamente. Si un MIC FDDI es usado como un MDI 100Base-FX, las especificaciones indican que debe ser usado como un receptáculo "M". Los conectores MIC FDDI al ser instalados también completan automáticamente la conexión.

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La tercera clase de conectores de fibra óptica que pueden ser usados son comúnmente llamados ST. Este es el mismo tipo de conector que es usado sobre un enlace 10Base-FL.(41)

(41)

Ídem, fecha de consulta: 28/08/03

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Tema 6

T/IP

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6.1 Introducción de INTERNET Internet no es un nuevo tipo de red física, sino un conjunto de tecnologías que permiten interconectar redes muy distintas entre sí. Internet no esta dependiente de la máquina ni del sistema operativo utilizado. De esta manera, podemos transmitir información entre un servidor Unix y un ordenador que utilice Windows 98. O entre plataformas completamente distintas como Macintosh, Alpha o Intel. Es más: entre una máquina y otra generalmente existirán redes distintas: redes Ethernet, redes Token Ring e incluso enlaces vía satélite. Como vemos, está claro que no podemos utilizar ningún protocolo que dependa de una arquitectura en particular. Lo que estamos buscando es un método de interconexión general que sea válido para cualquier plataforma, sistema operativo y tipo de red. La familia de protocolos que se eligieron para permitir que Internet sea una Red de redes es T/IP. Nótese aquí que hablamos de familia de protocolos ya que son muchos los protocolos que la integran, aunque en ocasiones para simplificar hablemos sencillamente del protocolo T/IP.(42)

6.2 Protocolos Los protocolos de red son normas que permiten a los ordenadores comunicarse. Un protocolo define la forma en que los ordenadores deben identificarse entre si en una red, la forma en que los datos deben transitar por la red, y cómo esta información debe procesarse una vez que alcanza su destino final. Los protocolos también definen procedimientos para gestionar transmisiones o "paquetes" perdidos o dañados. IPX (para Novell NetWare), T/IP (para UNIX, WindowsNT, Windows 95/98 y otras plataformas), DECnet (para conectar una red de ordenadores Digital), AppleTalk (para los ordenadores Macintosh), y NetBIOS/NetBEUI (para redes LAN Manager y WindowsNT) son algunos de los protocolos más populares en la actualidad.

Aunque cada protocolo de la red es diferente, todos pueden compartir el mismo cableado físico. Este concepto es conocido como "independencia de protocolos," lo que significa que dispositivos que son compatibles en las capas de los niveles físicos y de datos permiten al ejecutar muchos protocolos diferentes sobre el mismo medio físico.(43)

6.3 Qué es T/IP El nombre T/IP proviene de dos de los protocolos más importantes de la familia de protocolos Internet, el Transmission Control Protocol (T) y el Internet Protocol (IP).

La principal virtud de T/IP estriba en que está diseñado para enlazar computadoras de diferentes tipos, incluyendo PCs, minis y mainframes, que ejecutan sistemas operativos distintos, sobre redes de área local y redes de área extensa y, por tanto, permite la conexión de equipos distantes geográficamente.

(42)

FACULTAD DE MEDICINA, SANDOVAL Alexandro,”Introducción de Internet”, http://www.fm.uach.mx/alex/trabajos/escolar/redes/ tarea%202.htm, fecha de consulta: 5/09/03 (43) CONSULINTEL, PALET Jordi, “Guía Didáctica de Ethernet”, http://www.consulintel.es/Html/Tutoriales/Lantronix/guia_et_p1.html, fecha última actualización: 09/04/03, fecha de consulta: 9/09/03

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Otro gran factor de ha permitido su expansión es la utilización de T/IP como estándar de Internet. El mayor problema de T/IP estriba en la dificultad de su configuración, por lo que no es recomendable su uso para utilizarlo en una red pequeña.

T/IP fue desarrollado en 1972 por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, ejecutándose en ARPANET (una red de área extensa del Departamento de Defensa). Posteriormente, una red dedicada exclusivamente a aspectos militares denominada MILNET se separó de ARPANET. Fue el germen de lo que después constituiría Internet.

La arquitectura T/IP transfiere datos mediante el ensamblaje de datos en paquetes. Cada paquete comienza con una cabecera que contiene información de control seguida de los datos.

El Internet Protocol (IP), un protocolo del nivel de red de OSI, permite a las aplicaciones ejecutarse de forma transparente sobre las redes interconectadas. De esta forma, las aplicaciones no necesitan conocer qué hardware está siendo utilizado en la red y, por lo tanto, la misma aplicación puede ejecutarse en cualquier arquitectura de red.

El Transmisión Control Protocol (T), un protocolo del nivel de transporte de OSI, asegura que los datos sean entregados, que lo que se recibe corresponde con lo que se envío y que los paquetes sean reensamblados en el orden en que fueron enviados.

UNÍX se empezó a comercializar como el principal sistema operativo que utilizaba T/IP y llegaron a se sinónimos.(44)

6.3.1 Capas del modelo T/IP El protocolo T/IP tiene que estar a un nivel superior del tipo de red empleado y funcionar de forma transparente en cualquier tipo de red. Y a un nivel inferior de los programas de aplicación (páginas WEB, correo electrónico…) particulares de cada sistema operativo. Todo esto nos sugiere el siguiente modelo de referencia:

Capa de aplicación (HTTP, SMTP, FTP, TELNET...) Capa de transporte (UDP, T) Capa de red (IP) Capa de a la red (Ethernet, Token Ring...)

(44)

RAYA José Luis - RAYA Cristina, T/IP PARA WINDOWS 2000 SERVER, Ra-Ma, 2001, Colombia, Pág. 59, 60

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El nivel más bajo es la capa física. Aquí nos referimos al medio físico por el cual se transmite la información. Generalmente será un cable aunque no se descarta cualquier otro medio de transmisión como ondas o enlaces vía satélite. La capa de a la red determina la manera en que las estaciones (ordenadores) envían y reciben la información a través del soporte físico proporcionado por la capa anterior. Es decir, una vez que tenemos un cable, ¿cómo se transmite la información por ese cable? ¿Cuándo puede una estación transmitir? ¿Tiene que esperar algún turno o transmite sin más? ¿Cómo sabe una estación que un mensaje es para ella? Pues bien, son todas estas cuestiones las que resuelve esta capa.

Las dos capas anteriores quedan a un nivel inferior del protocolo T/IP, es decir, no forman parte de este protocolo. La capa de red define la forma en que un mensaje se transmite a través de distintos tipos de redes hasta llegar a su destino. El principal protocolo de esta capa es el IP aunque también se encuentran a este nivel los protocolos ARP, ICMP e IGMP. Esta capa proporciona el direccionamiento IP y determina la ruta óptima a través de los encaminadores (routers) que debe seguir un paquete desde el origen al destino.

La capa de transporte (protocolos T y UDP) ya no se preocupa de la ruta que siguen los mensajes hasta llegar a su destino. Sencillamente, considera que la comunicación extremo a extremo está establecida y la utiliza. Además añade la noción de puertos, como veremos más adelante.

Una vez que tenemos establecida la comunicación desde el origen al destino nos queda lo más importante, ¿qué podemos transmitir? La capa de aplicación nos proporciona los distintos servicios de Internet: correo electrónico, páginas Web, FTP, TELNET…

Capa de Aplicación La capa de aplicación es aquella en la que se definen los protocolos, que se traducen en una utilidad específica para el final, o que definen una estructura de servicios para aplicaciones de más alto nivel. Por ejemplo, el ftp permite la transferencia de archivos entre computadores. A la vez, es posible que protocolos como el SMTP, también ubicado en esta capa, permita que otras aplicaciones (como el correo electrónico), estructuren sus mensajes.

Es el nivel mas alto, los s llaman a una aplicación que acceda servicios disponibles a través de la red de redes T/IP. Una aplicación interactúa con uno de los protocolos de nivel de transporte para enviar o recibir datos. Cada programa de aplicación selecciona el tipo de transporte necesario, el cual puede ser una secuencia de mensajes individuales o un flujo continuo de octetos. El programa de aplicación pasa los datos en la forma requerida hacia el nivel de transporte para su entrega.

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Capa de Transporte Esta capa tiene funciones vinculadas con la integridad de la información enviada, pues entre otras funciones, se encarga de implementar mecanismos de identificación que permiten realizar un seguimiento, acerca de la suerte corrida por cada byte colocado en la red. La principal tarea de la capa de transporte es proporcionar la comunicación entre un programa de aplicación y otro. Este tipo de comunicación se conoce frecuentemente como comunicación punto a punto. La capa de transporte regula el flujo de información. Puede también proporcionar un transporte confiable, asegurando que los datos lleguen sin errores y en secuencia. Para hacer esto, el software de protocolo de transporte tiene el lado de recepción enviando acuses de recibo de retorno y la parte de envío retransmitiendo los paquetes perdidos. El software de transporte divide el flujo de datos que se está enviando en pequeños fragmentos (por lo general conocidos como paquetes) y pasa cada paquete, con una dirección de destino, hacia la siguiente capa de transmisión. Aun cuando en el esquema anterior se utiliza un solo bloque para representar la capa de aplicación, una computadora de propósito general puede tener varios programas de aplicación accesando la red de redes al mismo tiempo. La capa de transporte debe aceptar datos desde varios programas de y enviarlos a la capa del siguiente nivel. Para hacer esto, se añade información adicional a cada paquete, incluyendo códigos que identifican qué programa de aplicación envía y qué programa debe recibir, así como una suma de verificación para verificar que el paquete ha llegado intacto y utiliza el código de destino para identificar el programa de aplicación en el que se debe entregar. Capa de Internet (Red) La capa Internet maneja la comunicación de una máquina a otra. Ésta acepta una solicitud para enviar un paquete desde la capa de transporte, junto con una identificación de la máquina, hacia la que se debe enviar el paquete. La capa Internet también maneja la entrada de datagramas, verifica su validez y utiliza un algoritmo de ruteo para decidir si el datagrama debe procesarse de manera local o debe ser transmitido. Para el caso de los datagramas direccionados hacia la máquina local, el software de la capa de red de redes borra el encabezado del datagrama y selecciona, de entre varios protocolos de transporte, un protocolo con el que manejará el paquete. Por último, la capa Internet envía los mensajes ICMP de error y control necesarios y maneja todos los mensajes ICMP entrantes. Capa de a la Red (Interfaz de Red) El software T/IP de nivel inferior consta de una capa de interfaz de red responsable de aceptar los datagramas IP y transmitirlos hacia una red específica. Una interfaz de red puede consistir en un dispositivo controlador (por ejemplo, cuando la red es una red de área local a la que las máquinas están conectadas directamente) o un complejo subsistema que utiliza un protocolo de enlace de datos propios (por ejemplo, cuando la red consiste de conmutadores de paquetes que se comunican con anfitriones utilizando HDLC).(45) (45)

FACULTAD DE MEDICINA, SANDOVAL Alexandro, “T/IP”, http://www.fm.uach.mx/alex/trabajos/escolar/redes/ tarea%202.html, fecha de consulta:10/09/03

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6.4 Tendencias de los protocolos de comunicación Las redes requieren diferentes tasas de transmisión, priorización de los datos y niveles de servicio. Estas también tienen diferentes presupuestos disponibles para conexiones en redes de área amplia (WAN). Afortunadamente, existe una gran variedad de servicios disponibles proveídos por lo Carriers o Proveedor de Servicios de Telecomunicaciones (e.g Telmex, Avantel, Axtel, Telcel, SatMex..), los cuales se describen a continuación:

Líneas tradicionales analógicas conmutadas (switched analog lines) ™ Líneas conmutadas ™ Líneas dedicadas Servicios por conmutación de circuitos (Circuit-switched services) ™ Servicio conmutado 56K (switched 56K service) ™ Red digital de servicios integrados (ISDN) Servicio de conmutación de paquetes (packet-switched services) ™ X.25 ™ Frame Relay Servicios de conmutación de celdas (cell-switched services) ™ ATM ™ SMDS Servicios dedicados digitales (dedicated digital services) ™ T1 ™ E1 ™ E1/T1 Fraccional Otros servicios digitales dedicados ™ ADSL ™ HDSL ™ Cable Módems

Líneas tradicionales analógicas conmutadas (switched analog lines) Este tipo de líneas es disponible ampliamente para servicios de VOZ y además de ser muy baratas y teóricamente pueden soportar DATOS (Internet) a una capacidad de 56,000 bps así como lo demarca el estándar ITU-T V.90/V.92. Este tipo de servicio es proporcionado las Redes Telefónicas Públicas Conmutadas conocidas en inglés como PSTN (Public Switched Telephone Network). Ejemplos de compañías que ofrecen este servicio en México es: Telmex, Avantel, Axtel, etc. Los servicios de Internet (DATOS) son proveídos por Telmex/Telnor

(Prodigy

Internet),

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American

Online,

Terra,

TvAzteca

(todito

Internet),

etc..

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Las líneas analógicas vienen en dos sabores: ™ Líneas conmutadas ™ Líneas dedicadas

Líneas conmutadas (dial up lines): En dial up, una conexión es establecida sólo cuando existen datos/voz para transmitir. Es esencialmente aplicable este tipo de líneas para poco tráfico que no es sensitivo al retardo, tales como la transferencia de archivos y correo electrónico. Se hace necesaria la marcación de un número para tener a este servicio para poder conectarse a un Servidor o un conmutador.

Líneas dedicadas (dedicated lines): Este tipos de líneas proveen las mismas tasas de datos (velocidad) que las líneas conmutadas (dial up), excepto que los clientes tienen un contrato con el proveedor del servicio que estipula una tarifa fija ya que la línea siempre estará disponible para el uso inmediato del cliente.

Servicios por conmutación de circuitos (Circuit-switched services) Los servicios por conmutación de circuitos son servicios conmutados que establecen una conexión virtual antes de transmitir los datos. Algunos de los servicios más comunes son los siguientes:

Servicio conmutado 56K (switched 56K service): Este es un servicio digital de datos que se transmite a 56 Kbps. Debido a que es digital, no requiere de un módem. En vez de eso, se utiliza un DSU/CSU (data service unit/channel service unit) para proveer una interface entre el enrutador y el proveedor de servicios. El servicio 56K conmutado es utilizado más comúnmente como respaldo para los servicios de datos a altas velocidades así como para transmisiones de fax y transferencias de archivos. Este servicio de 56K conmutado fue muy popular en Estados Unidos, pero que no está disponible en México

Red digital de servicios integrados (ISDN): ISDN es el primer servicio dial-up totalmente digital. Es un servicio digital de alta velocidad que provee servicios integrados de voz. El servicio básico de ISDN, es llamado BRI (Basic Rate Interface) y tiene 3 canales: 2 proveen dos canales de datos de 64 Kbps (llamados Canales B "Bearer Channels") y un canal de señalización de 16 Kbps (llamado "canal D"). Otro servicio de ISDN es llamado PRI (Primary Rate Interface) el cual provee 23 canales B (64 Kbps c/u) y un canal D (64 Kbps). EL canal D provee monitoreo e inicialización de la llamada, manteniendo a los canales B libres para transmitir datos. En México Telmex/Telnor lo ofrece con el nombre comercial de Prodigy Turbo.

Figura 24. Canales y Velocidades

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Servicio de conmutación de paquetes (packet-switched services): En este tipo de servicio, cada paquete es transmitido separadamente, cada uno puede llevar una trayectoria diferente a través de las rutas de la malla de la red. Este tipo de servicio no es recomendable para tráfico sensitivo al tiempo, los servicios de conmutación de paquetes manipulan mejor el tráfico en ráfagas. Los servicios mas populares de conmutación de paquetes son los siguientes:

X.25 Las redes X.25 han estado en funcionamiento desde 1976, eran usadas para proveer conexiones remotas de terminales hacia mainframes. Estas realizan verificación de error extensivo para asegurar un envío seguro. Sin embargo, las redes X.25 no son recomendables para la mayoría del tráfico LAN a LAN debido al tiempo y al ancho de banda consumido por su extensivo corrección de error. X.25 opera a velocidades de hasta 2 Mbps, el cual tiene mas capacidad que los servicios descritos anteriormente. Para lograr la interconexión se requiere de un equipo conocido como PAD (Paquet Assembler Desassembler), que se encarga de ensamblar y desensamblar paquetes en la red

Figura 26. Figura 25.

Frame Relay: Frame Relay, provee servicios similares a X.25, pero es mas rápido y mas eficiente. Frame Relay es un sistema punto a punto que utiliza Circuitos Privados Virtuales (PVC, Private Virtual Circuit) para transmitir tramas de longitud variable en el nivel de Enlace de Datos (capa 2). Debido a que los enlaces de hoy en día son menos ruidosos y de más calidad, Frame Relay no emplea la verficación de error intensiva que utiliza X.25. La interconexión se hace a través de un CSU/DSU o a través de un FRAD (Frame Relay Access Device).

Figura 26.

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Servicios de conmutación de celdas (cell-switched services): En los servicios de conmutación de celdas, la unidad mínima de datos conmutados es una "celda" de tamaño fijo, es vez de un paquete de longitud variable. La tecnología basada en celdas permite que la conmutación sea realizada en hardware sin la complejidad y el consumo de tiempo de cálculo frame por frame. Esto hace que la conmutación por medio de celdas más rápida y barata. Los servicios más conocidos son los siguientes:

ATM (Asynchronous Tranfer Mode): ATM es un método de transmisión de celdas de tamaño fijo (53 bytes) utilizada en redes de banda ancha. ATM puede transferir datos a tasas desde 25 Mbps hasta 622 Mbps y tiene el potencial de transferir datos a velocidades de datos medidas en Gigabits por segundo. Muchos proveedores de servicios ofrecen servicios ATM, pero la gran mayoría lo tienen planeado para un futuro muy cercano ya que su implementación es muy cara.

El equipamiento de la red puede conmutar, enrutar y desplazar tramas de tamaño uniforme más rápidamente que cuando se utilizan tramas de tamaño variable. La celda consistente y de tamaño estándar utiliza, de forma eficiente, búferes y reduce el trabajo necesario relativo al procesamiento de los datos de llegada. el tamaño uniforme de la celda también ayuda en la planificación del ancho de banda para las aplicaciones.

La interconexión en una red ATM se hace por medio de Conmutadores ATM (ATM switches). Un switch ATM es un dispositivo multipuerto que pueden actuar como un hub para enviar datos de una computadora a otra dentro de una LAN. También puede actuar de manera similar a un enrutador para enviar datos a alta velocidad a redes remotas. Los switches ATM también puede actuar como multicanalizadores permitiendo múltiples entradas de información (datos, voz, video, multimedia,..).

SMDS (Switched Multimegabit Data Service): Como ATM, SMDS es otro servicio basado en celdas de longitud fija proveído por algunos carriers en Estados Unidos pero que no está disponible en México. SMDS usa conmutación de celdas y provee servicios tales como tarificación basada en uso y istración de red. El rango de las velocidades de transmisión van desde 1 Mbps hasta los 34 Mbps con una conectividad de muchos a muchos.

SMDS es compatible con el estándar MAN IEEE 802.6 así como con B-ISDN (ISDN de Banda Ancha), pero los servicios de istración y facturación que SMDS proporciona, no están especificados en el estándar 802.6.

Servicios dedicados digitales (dedicated digital services) Las líneas digitales dedicadas son frecuentemente usados para transportar voz, datos y video. Los servicios digitales proveen velocidades de datos hasta 45 Mbps. En la actualidad, las líneas digitales son hechas posible al "acondicionar" líneas normales (cobre) con equipos especiales para transportar altas velocidades.

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Figura 27. E1/T1

T1: T1 provee transmisiones de datos a velocidades de 1.544 Mbps y pueden llevar tanto voz como datos. Un T1 esta dividido en 24 canales de 64 Kbps cada uno. Esto es debido a que cada circuito de voz requiere de 64 Kbps de ancho de banda, así cuando los T1 son divididos en canales de 64 Kbps, voz y datos pueden ser llevados sobre el mismo servicio T1.

E1: E1 posee casi las mismas características que un E1 excepto que este tipo de servicio tiene mas capacidad. Un E1 tiene 2.044 Mbps dividido en 30 canales de 64 Kbps. El E1 es servicio estándar reconocido por la ITU-T usado en todo el mundo, mientras el T1 es solo usado dentro de Estados Unidos.

T1 fraccional/E1 fraccional. A veces no se requiere de un E1 o T1 completo, por lo que los proveedores de servicios ofrecen fracciones de un E1o T1 en múltiplos de 64 Kbps. Un canal de 64 Kbps es conocido comúnmente como un E0 (E cero) en el estándar E1, mientras que un canal de 64 Kbps en el estándar T1, es conocido como DS0.

T3. Un T3 es equivalente a 28 líneas T1, es decir 45 Mbps o 672 DS0s o 672 canales de 64 Kbps. E2: es una línea que transporta señales E1 multicanalizadas a una velocidad de 8.448 Mbps. E3: transporta 16 E1s con una tasa de 34.368 Mbps. E4: Transporta 4 E3s con una tasa de 139.264 Mbps E5: Transporta 4 E4s con una tasa de 565.148 Mbps.

La mayoría de los servicios mencionados anteriormente se pueden ofrecer o transportar también por medios inalámbricos, tales como: vía satélite, vía microondas, etc. Por ejemplo Frame Relay por satélite / microondas, E1 por satélite, ATM por satélite / microondas, X.25 por satélite / microondas, ATM sobre ADSL, etc.

Otros servicios digitales dedicados ADSL (Asymmetric Digital Subscribe line): ADSL es una tecnología para transmitir información digital a altos anchos de banda sobre las líneas existentes de cobre para proveer servicios a altas velocidades empresas y hogares. ADSL es asimétrico ya que utiliza la mayor parte del canal para transmitir del carrier hacia el y solo una pequeña parte para recibir información del . ADSL simultáneamente acomoda información analógica (voz) en la misma línea. ADSL ofrece velocidades desde 512 Kbps hasta 6 Mbps.

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HDSL (High bit rate Digital Subscribe line): HDSL al igual que ADSL es una tecnología para transmitir información digital a altos anchos de banda sobre las líneas existentes de cobre para proveer servicios a altas velocidades empresas y hogares. Las principales características de HDSL es que es simétrica, es decir un igual monto de ancho de banda esta disponible en ambas direcciones. Por esta razón, la velocidad máxima es menor que ADSL. HDSL puede enviar información sobre una simple línea de cobre es de 2 Mbps.

Cable módems: Los cable módems, son sólo eso, módems que conectan una computadora o LAN a la compañía que ofrece el servicio de televisión por cable. Los módems permiten velocidades de hasta 40 Mbps.(46)

(46)

EVELIUX, MARTÍNEZ MARTÍNEZ Evelio,“Telecomunicaciones”, http://www.eveliux.com/telecom/servdig.html, fecha de consulta: 15/09/03

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Tema 7

Proyecto.

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7.1 Proyecto final Hoy día , el uso de redes locales se ha extendido hacia la automatización de actividades en las empresas así como en la capacitación de estudiantes y empleados. El objetivo de este ejercicio es examinar las aplicaciones de redes locales en diversos organismos: un colegio, una institución financiera, una empresa de servicios, una fabrica, entre otros.

Se trata de analizar con detalle la implantación de una red local tanto en el nivel técnico como en el funcional. Sin olvidar que la istración, la seguridad, el uso así como evaluación del rendimiento y las características, también son aspectos importantes que se deben considerar en una red.

Pasos que se deben seguir Forme un equipo de tres o cuatro personas y seleccione una red local de su entorno. La red debe formar parte de una empresa de servicios privados o de una institución educativa. e a una persona de dicha empresa para comentarle sus proyectos.

Consulte la metodología estudiada en la presente obra para analizar los siguientes puntos, los cuales deberá desarrollar en su informe: •

Razones para implantar la red: analice los aspectos de hardware y software.

•

Aplicaciones y s de la red (incluido el número de nodos).

•

Componentes de la red: intente obtener el diagrama de la red si no está disponible, diseñe uno y explique con precisión el esquema de los componentes. Describa el hardware y el software así como el cableado. Cuando sea factible, especifique la denominación de los componentes y el nombre del fabricante o del proveedor para el tipo de servidor utilizado, el hardware adicional y el software para cada estación.

•

Topología utilizada: las razones de la elección (de anillo, de estrella, de bus, de punto-multipunto, etcétera).

•

Transmisión en banda base y en banda ancha.

•

Uso de puentes, enrutadores o compuertas.

•

Seguridad: bloqueo de registros, de archivos del volumen, etc. Utilización de contraseñas y derechos de a los recursos de la red local.

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istración: o

recursos de un de red.

o

Uso de herramientas de istración de red para monitorear el trafico, las sobrecargas, el tiempo de respuesta, el índice de errores, etcétera.

•

o

Documentación de la red.

o

Copias de respaldo y procedimiento de seguridad en caso de siniestro.

o

Cláusulas de contratos (cesión de software y otros).

o

Procedimientos de fallas y mantenimiento.

o

Crecimiento de la red en un futuro.

o

Capacitación

o

Costos de adquisición y operación de la red.

Etapas ulteriores del diseño y la implantación de una red. ¿Cuales son las etapas realizadas de manera inadecuada? comente la eficacia de la red.

•

Catalogue la experiencia del personal en sitio y la experiencia de la institución en el uso de redes locales.

•

Otros aspectos que debe revisar (aplicaciones de oficina actuales y potenciales como el procesamiento de texto, el correo electrónico, etc.). (47)

7.1.1 Investigación de los puntos vistos en el curso en la red de una empresa, por parte de los alumnos. Nombre del negocio: CENTRO DE COMPUTACIÓN CASTILLO DE TEAYO

Domicilio: Cuauhtemoc #302 Centro Castillo de Teayo, Ver.

Clave: 30PBT0386A

Acuerdo: 00FT221

Propietario Legal: Adolfo Cruz Gómez

(47)

ST-PIERRE Armand, STÉPHANOS William, REDES LOCALES E INTERNET, Trillas,1997, México, reimp. 2001, Pág. 315, 316

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Localización:

Figura 28. Localización del CENTRO DE COMPUTACIÓN CASTILLO DE TEAYO

Razones para implantar la red. •

Porque que se tienen 8 computadoras sin estar en red y esto ocasiona muchas perdidas de tiempo, dinero y esfuerzo: o

ya que la impresora se tiene que trasladar de un lado a otro para poder imprimir.

o

Si una computadora le falla el drive para guardar archivos, se tiene que destapar y hacer un rollo tremendo.

o

No se puede tener a Internet en todas las computadoras

o

Si la maquina donde me encuentro no tiene (cd-writer)quemador, no se podrá sacar un archivo demasiado grande.

Aplicaciones y s de la red (incluido el número de nodos) Aplicaciones •

Para que los alumnos puedan compartir información entre ellos.

•

Para poder compartir la impresora.

•

Para compartir recursos: como discos duros, cd-rom, cd-writer, floppys

•

Para compartir el internet

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s: •

Los alumnos, docentes, personal istrativo, director y otros s que deseen utilizar la red e internet.

Numero de nodos: •

10 nodos

Componentes de la red Diagrama:

Figura 29. Red del Centro de Computación Castillo de Teayo

Descripción del hardware y software, así como el cableado: Cableado de par trenzado de 8 hilos, empleando conectores RJ45.

Impresora: Hp Laserjet 1000 series, la cual imprime 10 hojas por minuto.

Nodo 1: Microprocesador Pentium IV a 1.8 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows 98 Genérica

Nodo 2: Microprocesador Pentium IV a 1.8 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows 98 Genérica

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Nodo 3: Microprocesador Pentium IV a 1.8 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows 98 Genérica

Nodo 4: Microprocesador Pentium IV a 1.8 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows 98 Genérica

Nodo 5: Microprocesador Pentium IV a 1.8 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows 98 Genérica

Nodo 6: Microprocesador Pentium III a 1.7 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows 98 Genérica

Nodo 7: Microprocesador Pentium III a 1.7 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows 98 Genérica

Nodo 8: Microprocesador Pentium IV a 2.4 Ghz. Memoria RAM 256 Megabytes

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Disco duro de 40 gigabytes Utiliza Windows XP DELL MODEM a 56 Kbps.

Topología utilizada: Estrella Transmisión: Banda ancha Se utiliza: Swith: de 8 ports 100M Ethernet Hub Seguridad: Bloque de registros, de archivos, de volumen, etc, utilizando contraseñas y derechos de los recursos de la red.

istración: Capacitación del personal para utilización de la red y crecimiento de la red a un futuro. •

En el centro de computación existen libros para documentarse acerca de la red.

•

Existe crecimiento en la red

•

No hay contratos de software

•

Existe copias de respaldo de la red

Costos de adquisición de la red y operación de la red: •

8 computadoras con un costo de $12,000 c/u

•

cableado $500 .00

•

Swith 8 ports $1000.00

•

Conectores $50.00

•

Impresora laserjet 1000 $4,000.00

•

Instalación $5,000.00

Teniendo todo lo anterior a la mano, se instalara la red en un lapso de un día.

La persona que instaló la red de área local, tiene una amplia experiencia, además las personas que utilizan la red tienen un amplio criterio de uso.

Con la implantación de esta red, se tendrá mas captación de alumnado, mejor servicio, tanto de calidad y prontitud. (48) (48)

CENTRO DE COMPUTACIÓN CASTILLO DE TEAYO, Proyecto, fecha de consulta: 20/09/03

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Glosario

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Glosario , Método de: Protocolo que determina qué dispositivo tiene al medio de transmisión en cualquier momento. CSMA/CD es un ejemplo de método de . IBM utiliza el mismo término para tipos específicos de software de comunicaciones que incluyen protocolos para el intercambio de datos, construcción de archivos y otras funciones. Acondicionamiento: Es el proceso de añadir equipo a líneas rentadas de comunicación y sintonizar el equipo de manera que las distorsiones en la línea cumplan con las especificaciones mínimas. ADPCM: Técnica de señales normalmente asociada con comunicación de voz digitalizada, recomendada por la CCITT. Una muestra de voz es enviada como secuencias de 4 bits representando el cambio de la última muestra. Se hacen 8,000 muestras por segundo. All-Rings Broadcast: En una red Token Ring, esta función se utiliza para hacer que los puentes transfieran el marco a otros anillos. All-Stations Broadcast: En una red Token Ring, se utiliza para enviar un marco de información a todas las estaciones mediante el uso de una dirección global. Los puentes pueden pasar el marco a otros anillos si se tiene información apropiada de rutas en el marco. Amplificador: Instrumento que aumenta la amplitud de una señal. Un amplificador normalmente se refiere a la amplificación de señales análogas. El proceso de amplificación análogo no discrimina entre señal y ruido. Amplitud: Se refiere al tamaño de una señal analógica, es decir el desplazamiento máximo entre el estado de equilibrio y el punto más alto de una señal. Es una medida indirecta de la potencia o fuerza de la señal. El ruido modifica la amplitud de una señal, así como su forma. Ancho de Banda: Es el rango de las frecuencias que se pueden pasar a través de un canal de comunicación. Se expresa en términos de la diferencia entre el límite de la frecuencia más alta y la más baja. En un circuito digital representa la habilidad máxima de un circuito para mover bits por unidad de tiempo. Se expresa en bps. Aplicación: Se refiere a un programa de aplicación o a un proceso de una aplicación que está conectado o ejecutándose en una red de computadoras. La capa más externa del modelo OSI de redes es la capa de aplicación. Por cada tipo de aplicación se debe tener sus propias reglas de protocolo para esta capa. ARCNET: Sistema de LAN desarrollado por DataPoint. Utiliza las técnicas de paso de fichas (Token) pero no es un anillo (ring) sino que sigue una topología física de estrella y permite un máximo de 256 nodos conectados en la red. Es una de las redes locales más económicas. Su velocidad de conexión máxima actual es de 2.5 Mbps. ARPA: Agencia del Departamento de Defensa de los EEUU. ARPANET: Red desarrollada por ARPA que utiliza técnicas de intercambio de paquetes. Fue la primera que trabajo con esta técnica. Asincrónica: Transmisión de caracteres cada uno con su propia sincronización al interior de su marco, utilizando bits de inicio y fin. Pero sin sincronía de carácter a carácter, pudiendo transcurrir cualquier cantidad de tiempo antes de que el próximo carácter sea enviado. También conocida como "start-stop transmission", permite enviar y recibir solo un carácter a la vez.

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Adaptador de red: Dispositivo que conecta un componente a la red y que controla el protocolo de comunicación eléctrico con la red también denominado NIC. ATM: Tecnología de red que transfiere paquetes de datos para el posterior reenvío de diferentes tipos de información (vídeo, datos, voz). remoto: Se denomina así a la posibilidad de ejecutar programas en sistemas remotos; al exportar a otros sistemas aquellos procedimientos que requieren mucho tiempo, liberando a la estación de trabajo local de esta tarea. ADSL: Bucle de Abonado Digital Asimétrico. ANSI: Instituto de Estándares Nacionales Americanos. ARP: Protocolo a nivel de red de resolución de correspondencias dirección MAC-dirección IP. BGP (Border Gateway Protocol): Protocolo de ruteo externo entre Ases. BRI: básico al servicio RDSI. Banda: Se refiere al rango de frecuencias entre dos límites, un límite inferior y uno superior. Baudio: El número de señales transmitidas por una conexión lógica (data link) cada segundo. El término baudio expresa la cantidad de señales viajando sobre la conexión por unidad de tiempo. Esto es una tasa. Por tanto es incorrecto utilizar el término baud rate pues esto implica la aceleración de las señales. En una onda analógica una señal puede ser un cambio en su frecuencia, su amplitud o su fase o incluso su forma. Dos cambios posibles en la señal pueden direccionar cuatro bits. Por lo anterior una manera incorrecta de usar el término baudio es usarlo como sinónimo de bps. Si usamos un elemento señalador para mover un bit entonces un baudio es igual a bps en números, pero no significa lo mismo exactamente. Si el elemento señalador transporta más de un bit (cómo los modems síncronos) el bit rate es un múltiplo de los baudios. Bit: Digito binario, es la unidad básica y elemental de información en el mundo de las computadoras. Un bit también es un dígito en un número binario. Consiste en dos valores 0 y1. También se entiende por bit a la información que se puede almacenar en una celda sencilla de memoria (flip-flop). bps (bits por segundo): Es la unidad de medida para la transmisión de datos. Bloque: Grupo de bits que son enviados juntos sobre una conexión lógica generalmente se emplea en comunicación síncrona. Bloqueo: En algunos sistemas se requiere que los mensajes tengan un tamaño específico considerando la frecuencia en que ocurren los errores. Bloqueo se refiere a la segmentación de mensajes largos en pequeñas partes, para que estos puedan cumplir con los requerimientos de tamaño especificados. Usado en referencia a un PBX o cualquier otro equipo de comunicaciones, se refiere a la imposibilidad de este para dar servicio a un por falta de un canal de comunicación. BroadBand: Se refiere a la técnica usada para lograr que varias señales moduladas (generalmente sobre frecuencias diferentes) sobre varias portadoras se transmitan sobre un mismo cable coaxial. Broadcast: Se refiere a un mensaje que se envía a todas las estaciones en una conexión lógica multipunto. BRouter: Dispositivo que combina las funciones de un puente y un ruteador. Pueden encaminar uno o más protocolos tales como T/IP y IPX/SPX y proveer un puente para todo tráfico de datos.

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Banda Base: Tecnología de comunicación que utiliza una frecuencia eléctrica para representar datos; algo parecido a encender y apagar el o de la luz. Banda Ancha: Una tecnología de comunicación, que utiliza las frecuencias de radio en un cable; normalmente, un cable de ancho de banda se comparte con otras redes o servicios así como la televisión o teleconferencias. Bridge (Puente): los puentes conectan entre sí dos segmentos de la misma red e intercambian datos; se corresponde con un conmutador de dos puertos. Browser (Navegador): Software del cliente, que se utiliza para buscar información en las distintas páginas Web; Netscape Navigator y Microsoft Internet Explorer son los navegadores más populares. Byte: Se le llama así a un grupo de bits que tiene un significado singular. por ejemplo, un byte puede representar un carácter. Generalmente un byte se compone de 8 bits. Cable Coaxial: Es un tipo de cable donde el conductor que lleva la señal está completamente rodeado por el conductor que sirve de escudo. El cable coaxial provee un ambiente de alta velocidad y mínima distorsión para las señales. Camp-On (Estado de Espera): Característica de un dispositivo o estación que notifica a una estación que esta llamando que la estación con la que desea comunicarse esta ocupada y permite a la estación que esta llamando esperar por la línea ocupada y automáticamente ser conectada cuando la línea este desocupada. Canal revertido (Backward channel): Canal que se utiliza para envía r información en dirección opuesta al canal primario. Normalmente usado para propósitos de control o información del teclado. Capa de aplicación: Es la séptima y más alta capa del modelo OSI, que interactúa con los programas de aplicación y con el . Capa de enlace de datos: Se refiere a la segunda capa del modelo OSI. Esta capa asegura la comunicación entre dos nodos contiguos de la red. Por tanto funciona como si fuera una red local y es la encargada del enmarcado de los datos originales. Capa de presentación: Esta es la sexta capa definida por el modelos OSI, Se encarga de traducir y convertir los datos transmitidos en formatos que permitan la presentación en pantalla e impresora, para que puedan ser entendidas y manejadas directamente por los s. Capa de red: Es la tercera capa del modelo OSI. Esta contiene la lógica y las reglas que determinan la ruta que va a tomar la información que está viajando por la red. Esta capa no es de importancia en pequeñas LAN. Capas: Se refiere a la organización por estratos jerárquicos de ciertos modelos de comunicación y sus protocolos. Cada capa se comunica exclusivamente con las capas vecinas. Lo que facilita su organización y estructuración modular. La capa más baja o capa física es la que hace interfaz con el hardware de la computadora. Carácter de control: Aquel que normalmente no se puede imprimir y se usa para control más que para transmisión de información. Carrier: Señal usada para transportar señales de base de banda sobre un medio de comunicación. La frecuencia de la portadora es usualmente más alta que la frecuencia de la señal de base de banda. CCIA: Asociación de industriales de computadoras y comunicaciones. CCIT: Comité Consultivo Internacional de Teléfonos y Telégrafos. Agencia de la ITU.

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CCIT X.25: Estándar internacional que define protocolos de comunicación de conmutación de paquetes para redes privadas y públicas. Canal: Circuito, línea o ruta. Es un medio físico o lógico para mover datos en una dirección. Un canal puede ser Simplex si los datos viajan siempre en una sola dirección. Half Duplex si los datos pueden ser enviados en ambas direcciones pero no de forma simúltanea. Duplex si los datos pueden viajar en ambas direcciones de forma simultánea. Channel Attach (Unión de canales): Se refiere a la conexión directa de un dispositivo a un canal de alta velocidad de E/S de un computador grande (Mainframe). Concentrador: Dispositivo que acepta varias entradas de datos y provee una salida compuesta. Generalmente una cadena de datos de alta velocidad, multiplexada en el tiempo, pero con identificadores que permiten saber de que dispositivo provienen. Conmutación de mensajes: Se refiere a una red que acepta mensajes de una estación emisora y los entrega a la estación receptora designada sobre conexiones lógicas compartidas por todas las estaciones. Generalmente pasa por un dispositivo PBX. S: Puede significar caracteres por segundo o bien ciclos por segundo (hertz). U: Unidad central de procesamiento, es el corazón de la computadora y comprende al menos de una unidad aritmético - lógica, una unidad de control y registros de base. CSMA/CD: múltiple de sensor de portadora con detección de colisión. Procedimiento del protocolo de capa lógica de tipo contención muy popular en LAN's como Ethernet. Antes de enviar un mensaje detecta la señal de la portadora a fin de verificar que la conexión este libre, sino es así, se contiene de realizar el envío. Pudiera sin embargo presentarse una colisión las cuales son detectadas por in transceptor, que provoca una contención aleatoria en todos los nodos antes de intentar volver a transmitir. Cliente: Una computadora o estación de trabajo que utiliza los recursos que pone a su disposición un servidor en la red. Conexión: Proceso mediante el cual se reciben, almacenan y transfieren los paquetes al puerto destino correcto. CIDR: Super redes. CSPDN: Red pública de datos por conmutación de circuitos. DAS: Estación conectada a dos anillos de FDDI. DH: Protocolo de configuración dinámica de direcciones IP. DNA: Arquitectura de redes Digital. Definida por DEC. DQDB: Bus dual con cola distribuida. Red con características de las MAN (IEEE 802.6). Dedicada: Se refiere a un enlace de datos que esta permanentemente conectado. No requiere de un procedimiento de conexión para comunicarse entre estaciones. Opuesto a conmutar. Demodular: Proceso que implica la remoción de las señales de datos de la portadora. La demodulación se lleva a cabo en la porción de recepción de los módems. Descentralizada: Se refiere a una red en donde los nodos son libres de enviar mensajes a otros nodos de la red.

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Dial-Up: Discar, se refiere a conectarse remotamente vía módem de una computadora a otra. Digital: Esquema de transmisión donde cualquier elemento de señal tiene sólo 2 valores posibles. Esto facilita regenerar la señal en la conexión de datos. Es más libre de errores que la transmisión analógica pero se atenúa y distorciona con mayor facilidad. Dirección: Nombre, etiqueta, número o secuencia de bits utilizado para identificar al receptor de un mensaje, a un dispositivo en particular en una línea multipunto, la trayectoria de una ruta, etc. Es un lugar único en la memoria. También sirve para identificar un nodo en una red. DTE: Equipo de terminales de información. Se refiere a cualquier dispositivo de final que pueda accesar a una red X.25 usando el estándar CCITT X.25, LAP/LAB y X.25 PAP. Duplex: Cuando se envía información en ambas direcciones a la vez sobre un enlace de datos. Frecuentemente llamado Full - Duplex, para evitar confundirlo con el Half - Duplex. Diferencial ecualizador adaptativo: Característica de un módem que le permite compensar automáticamente las distorsiones en la línea. La ecualización también amplifica la señal y es el contribuidor principal del tiempo de entrenamiento de un módem para adaptarlo a las distorsiones. Ecualización: Habilidad de un módem de compensar hasta cierto punto las distorsiones que ocurren en las líneas de comunicación. Los circuitos ecualizadores dentro del módem, lo sintonizan para que las distorsiones se puedan dominar. Frecuentemente comprende a la amplificación de la señal por frecuencias diferenciadas (amplificador diferencial). Ecualizador: Dispositivo que compensa el rezago y amplifica de manera independiente cada rango de frecuencias. Por esta última razón se le llama también amplificador. Envelope Delay Distortion: Tipo de distorsión que ocurre porque algunas frecuencias viajan a través de los circuitos de comunicación a mayor velocidad que otros. Estación: Cualquier máquina que recibe o envía datos en un enlace de datos o a través de una red. Estación de control: La estación que maneja el paso de información en una línea multipunto. Estación esclava: En los protocolos de carácter, se refiere a la estación que está recibiendo el mensaje. Esta es la estación que responde a los mensajes con secuencias ACK y NAK. Estación primaria: Se le llama así a la estación de control en los protocolos de bit. Estación remota: Es una estación que está geográficamente distante de la localización de la estación anfitriona o host. FDM: Multiplexación por división de frecuencias. Es decir, un envío simultaneo de varias señales por el mismo medio. En este medio físico se abren varios canales de anchos de frecuencia diferentes cada uno donde circulan otros tantos mensajes simultáneamente. FTP: Protocolo de transferencias de archivos. FCC: Comisión Federal de Comunicaciones. Es una agencia del gobierno de USA que regula las telecomunicaciones interestatales. FED: (Procesador frontal) Es una computadora programable encargada de controlar las comunicaciones y descargar al procesador central de la comunicación de datos.

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Flow control: Control de paso de información. Procedimiento mediante el cual una estación emisora es regulada de manera que no pueda enviar más información al enlace de datos de las que esta pueda manejar. FM (Modulación de frecuencia): Forma de modulación o codificación de una señal digital sobre una portadora analógica, en la que el cambio de frecuencia es sinónimo de uno o cero. Frame (marco o cuadro): Procedimiento mediante el cual un protocolo le añade a los datos originales un encabezado y una cola. En los protocolos de bits se refiere a los bloques de datos como marcos o cuadros. Cuadro de información (también llamado Token) que se comparte por dos o más estaciones, dividiendo el marco en partes iguales. Esta técnica se usa por algunas LAN con topología de anillo. Frecuencia: El número de ciclos de una señal de corriente alterna por unidad de tiempo. Frecuencias de audio: Frecuencias que se pueden escuchar por el oído humano. Usualmente de los 15 a los 15,000 hertz. Fast Ethernet: Tecnología de redes con un amplio ancho de banda y que se basa en el estándar 802.3 Ethernet (100 Base-T); de 100 Mbps, 10 veces más rápido que el de 10 Mbps Ethernet (10 Base-T). FDDI: Fiber Distributed Data Interface; un estándar de cables de fibra óptica. Fibra óptica: Un cable que utiliza frecuencias de luz como transmisor de datos; uno de los cables más rápidos y menos sensibles a interferencias electromagnéticas, pero también uno de los más caros. Full duplex: Posibilita la transmisión y recepción de paquetes de forma simultánea. Grupo de trabajo: Grupo de estaciones de trabajo, servidores o ambos junto con todos los componentes de una red, destinados a realizar las mismas funciones y que utilizan las mismas aplicaciones y/o recursos. Funciona como una unidad de red; los pueden tener una geografía o función común, como por ejemplo técnica, producción o istración. Gateway (Pasarela): Se utiliza para conectar dos o más tipos de redes diferentes; puede realizar la conversión de protocolos. Gigabit Ethernet: Tecnología Ethernet, que transfiere 1 Gigabit por segundo (1Gbps); corresponde a 1,000 Mbps. Gbps: Giga bits por segundo; se refiere a billones americanos (miles de millones) de bits por segundo. General poll: Encuesta o votación general, en el protocolo BSC de la IBM se usa para el direccionamiento abreviado en líneas donde se usan los controladores de clusters. El controlador de clusters (grupos de datos) responde a esta votación general e indica si alguno de los dispositivos conectados a él tiene datos para enviar. Ghz: Giga hertz, se refiere a millones de hertz. Graphical kernel interface (GKS) : Sistema gráfico de kernel. Interface estandarizada para un grupo de utilidades graficas. Estas utilidades facilitan a los programadores la incorporación de gráficos en sus programas. Group address: Dirección grupal, es una dirección usada para designar dos o más estaciones de un grupo predesignado. HDLC (Protocolo de control a nivel de enlace de datos de alto nivel): Estandarización ISO del protocolo a nivel de enlace SDLC. HEC: Control de error de cabecera. CRC de la cabecera de una celda ATM. HIPPI (Interfaz paralela de alto desempeño): LAN de alta velocidad (ANSI X3T9.3).

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HTML: Lenguaje de marcación de hipertexto. Es el lenguaje estándar para escribir páginas Web para Internet o Intranet. Hiperenlace: En una página web, permiten a los s saltar de una página a otra, independientemente de la ubicación del otro documento. Hub: Dispositivo que ejerce de nodo central en las redes de estrella; se puede utilizar en caso de istración central. Los nodos pueden aislarse contra colapsos. Half Duplex: Se refiere al diálogo entre dos estaciones donde ninguna estación enviará datos mientras la otra lo este haciendo. Hertz: Es la unidad de frecuencia. Es el término preferido para referirse a las frecuencias en lugar de usar ciclos por segundo. Hotfix: Programa de Novell que dinámicamente marca bloques defectuosos en el HDD de modo que estos no sean utilizados para guardar datos. IEEE: Instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos. Asociación que define estándares y especificaciones. IP: Protocolo de Internet. Parte de T/IP encargado de istrar el envío de paquetes. IPX: Internet Packet Exchange. Conjunto de protocolos de Netware, cuya función es garantizar una comunicación libre de conexiones entre distintos dispositivos en la red. ISDN: Red de servicios digitales integrados. Estándar de telecomunicación, cuya función es el envío de comunicaciones digitales, videos y datos a través de la red telefónica pública existente. ICMP: Protocolo de control de mensajes de Internet. Proceso de T/IP que provee el conjunto de funciones utilizado para el control y manejo de la capa de red. IEEE 802: Estándares para la conexión física y eléctrica de LAN's. IEEE 802.1D: Estándar para el nivel de de control para puentes interLAN, entrelazando redes IEEE802.3, IEEE802.4 e IEEE802.5. IEEE 802.2: Estándar para la capa de conexión lógica, para usarse con redes tipo IEEE 802.3, IEEE 802.4 e IEEE 802.5. IEEE 802.3 1Base5: Especificación que iguala el antiguo producto de AT&T StarLAN. Este designa una tasa de transferencia de 1 Mbps, técnica de banda base y un máximo de distancia de cable de 185 mts. IEEE 802.3 10Base2: Iguala el cableado estrecho de Ethernet. Designado una tasa de transferencia de 10 Mbps, técnica de banda base y un máximo de distancia de cable de 185 mts. IEEE 802.3 1Base36: Describe un cableado de Ethernet de larga distancia con una tasa de transferencia de 10 Mbps y una distancia de cable de hasta 3,600 mts. IEEE 802.4: Describe una LAN que tiene una tasa de transferencia de 10 Mbps, control de para token ing y una topología de bus física. Este es típicamente usado como parte de redes que siguen MAP (desarrollado por General Motors). A veces confundido con ARCnet, pero no es el mismo. IEEE 802.5: Describe una LAN que usa una tasa de transferencia de 4 a 16 Mbps, MAC token ing y una topología física de anillo. Es utilizado en los sistemas de IBM de Tokeng-Ring.

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IEEE 802.6: Estándar para las WAN, describe lo que se llama DQDB (Bus dual de cola distribuida). Esta topología incluye cableado paralelo típicamente de fibra óptica entrelazando cada nodo (típicamente un encaminador para un segmento de LAN) utilizando tasas de transferencia de 100 Mbps. Impedancia: Propiedad eléctrica de un cable, combinando capacidad, instalación y resistencia. Se mide en Ohms. Interfaz: Provee los medios para la interconexión de equipos o procesos localizados en un lugar específico. Internet: Colección de redes de telecomunicación que incluye ARPAnet, MILnet y NSFnet. Internet usa como base al conjunto de protocolo T/IP. Isócrono: Termino dado al movimiento de datos Start-Stop sobre un enlace de datos síncrono. Kbps: Kilobits por segundo, se refiere a miles de bits por segundo. KBps: KiloBytes por segundo, se refiere a miles de Bytes por segundo. Un Byte equivale a 8 bits. LAN: Red de área local. Se refiere a una red de computadoras conectadas bajo un mismo protocolo y tipo de conexión física, sin modulación de la señal y en distancias cortas (menores a 10 Km). Line Driver: Manejador de línea. Dispositivo de bajo costo, parecido a un módem pero que no modula la señal, tan solo permite la comunicación de dos o más dispositivos sobre cables de bajo costo (par trenzado). Esta unidad contiene circuitos de dirección y receptores. El cable de par trenzado es dirigido sobre una línea configurada y balanceada que provee inmunidad a ambientes donde existen ruidos y distorsiones causados por la electricidad. Línea: Usualmente se refiere al circuito de comunicación. Línea de control: Es una línea en una interfaz que se usa para enviar señales entre dispositivos pero no es usada para el intercambio de información o para señales de reloj. Línea punto a punto: Línea de comunicación que conecta únicamente a dos estaciones. Línea rentada: Circuitos de comunicación permanentemente conectados que son rentados por compañías portadoras. Loop (Anillo): Arreglo de comunicaciones multipunto donde las estaciones se conectan en forma de anillo. Todas las estaciones llevan a cabo la función de almacenaje y envío de datos. La estación anfitriona envía datos en una dirección y recibe datos en otra. LocalTalk: La red local de MAC que se basa en la construcción de AppleTalk. Local: Se refiere a aquellos sistemas que están conectados a la estación de trabajo del , al contrario que los sistemas de remoto a los que se obtiene a través de un servidor. LED: Diodo emisor de luz. MACA: Protocolo de la subcapa MAC para LAN's inalámbricas. MAN: Red de área metropolitana. MDI: Superficie física predefinida para Ethernet a 10 Mbps. MII: Superficie física predefinida para 100 Base T. MAP: Protocolo de istración Automática. Diseñado por la compañía General Motors, como un esfuerzo por definir ciertos estándares del modelo OSI que aplican a este tipo de compañías de manufactura automatizada.

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Mbps: Se refiere a millones de bit por segundo. MBps: Se refiere a millones de Bytes por segundo. Un Byte equivale a 8 bits. Módem: Modulador/Demodulador; es un convertidor de señales. Un dispositivo que convierte señales de datos digitales y binarias a una señal compatible con el medio que se está utilizando. Módem Acústico: (Acoustic Coupler) módem que se conecta al auricular de un teléfono mediante una combinación de auricular y micrófono de módem. El acoplamiento acústico es generalmente limitado a velocidades de 1,200 bps o menos. Módem asíncrono: Convertidor de señales que producen cambios en una señal de salida cada vez que aparezcan cambios en la señal de entrada. No se requiere medir el tiempo entre un módem y una terminal. Módem full duplex: Provee un canal para el envío de información en cualquier dirección. Se requiere este tipo de módem para que dos estaciones puedan enviarse información al mismo tiempo. Módem half duplex: Permite el envío de información en una sola dirección a la vez. Módem nulo: Conocido también como eliminador de módem. Es un dispositivo que permite que dos dispositivos DTE se conecten sin usar módems. Módem de diagnóstico: Módem de telecomunicaciones usado para diagnosticar líneas. Se refiere a los módems que se comunican entre sí. Sobre un canal de baja velocidad para comunicar control e información de diagnóstico. Con ellos se puede resolver problemas desde una consola en un terminal anfitrión. Modulación: Proceso mediante el cual se sobre impone una señal de datos a una señal portadora de manera que la información pueda ser transportada sobre un medio normalmente incompatible con la señal de datos. Por ejemplo, un módem convencional se usa para transmitir señales de datos sobre una línea telefónica que normalmente se usa para la transmisión de voz. Modulación en amplitud: Proceso de modulación en donde los bits de datos (información digital) se sobreponen a una señal portadora (analógica) alterando la amplitud de la señal portadora dependiendo de su valor en bits. Modulación por desplazamiento (Phase shift keying): Es una forma de llamar a la modulación de fase. Monitor activo: En una red Token-ring, solamente una máquina es el monitor activo. Esta máquina es la responsable de iniciar una ficha, se encarga de mantener el tiempo y los retrasos del anillo y de recuperarse de ciertos errores de la red. Cualquier máquina en la red puede llevar a cabo esta función si el monitor activo llega a fallar. Multiplexor: Llamado MPX, es también conocido como concentrador (de líneas). Es un dispositivo que acepta varias líneas de datos a la entrada y las convierte en una sola línea de salida compuesta y de alta velocidad. Esto hace la función de transmitir simultáneamente sobre un mismo medio varias señales. No hay que confundirlo con el multiplexor de hardware (MUX) cuya función es la de seleccionar entre varias entradas una de ellas a la salida, frecuentemente un multiplexor esta unido a otros dispositivos como un módem. Multiplexor estadístico: multiplexor por división de tiempo, que asigna en forma estadística el segmento de tiempo al siguiente dispositivo conectado. Multipunto de líneas: Es una línea de comunicación que es utilizada por mas de dos estaciones en contraposición con las punto a punto que sólo va entre dos estaciones.

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Network: Red. Es un grupo de dispositivos de cómputo interconectados entre sí para propósitos de comunicación. NOS: Sistema operativo de red. Software que controla los recursos de la red, así como la distribución de los archivos, e-mail, impresión, dispositivos de seguridad, etc. Nodo: Cada una de las computadoras o componentes conectados en una red de comunicaciones. NIC: Tarjeta de Interfaz de Red. N (Netwrok Control Protocol): Protocolo de control de red. Empleado en PPP. OSI: Interconexión de sistemas abiertos. Arquitectura de redes definida por ISO. Describe una estructura de 7 capas para la partición de comunicación de datos y funciones de telecomunicaciones en capas. PABX: Siglas de Private Automatic Branch Exchange. Packet: Nombre dado a un paquete de datos o marco en una red que utiliza la técnica de intercambio o conmutación de paquetes. Estos bloques de datos, se transmiten sobre la red a estaciones emisoras y receptoras, que pueden llevar datos para el control de mensajes y errores. PAM: Modulación en Amplitud de Pulso. Paridad: Es una técnica simple que originalmente fue diseñada para la detección de errores de transmisión en caracteres que fueron enviados a baja velocidad. Muchos sistemas utilizan esta técnica, aunque no es muy efectiva pues no detecta todos los errores. Portadora controlada: Es una característica de un módem que permite a la señal portadora del módem ser encendida o apagada bajo el mandato del DTE. Esto es necesario en las líneas multipunto. Procesador de comunicaciones: Front-End Processor. Es una máquina que maneja el control de las líneas de comunicación de manera que los recursos del U se pueden utilizar mejor para ejecutar otros procesos. Protocolo: Este es el procedimiento (conjunto de pasos, mensajes, forma de mensajes y secuencias) que se utiliza para mover la información de una localización a otra sin errores. Protocolo de : Estas son las reglas de tráfico a las que se apegan las estaciones de trabajo LAN para evitar las colisiones de datos cuando se envían señales a través de un medio compartido. También conocido como MAC. Ejemplos comunes son: CSMA/CD y CSMA/CA. PPP: Protocolo punto a punto, a nivel de enlace para Internet. Repetidor: Sistema que regenera y amplía las señales digitales; se utiliza en WAN. SDLC: Protocolo de control a nivel de enlace de datos Síncrono (IBM). SLIP(Serial Line IP): Protocolo a nivel de enlace de datos para Internet. STP: Par trenzado apantallado mediante malla de cobre. Segmento: Longitud máxima que un cable puede tener para poder descubrir colisiones. En un Fast Ethernet, que utiliza 100 Base-TX, la longitud del segmento es de 205 metros. Servidor: Dispositivo de red que ofrece servicios a una computadora cliente. a la red, cola de impresión, o remoto. SNMP: Estándar de facto que controla los dispositivos de conexión en red, entre los cuales figuran los NIC, conmutadoras, servidores, estaciones de trabajo.

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Servidor de impresión: Programa específico de la computadora que controla la impresora y solicita la impresión. Gracias a este programa, varios s pueden compartir una impresora conectada en red. Tipología de anillo: Configuración de cables en una red, en la cual los distribuyen alrededor de un anillo formado por el medio de transmisión, por ejemplo: Token-Ring. T/IP: Suite de protocolo diseñados para el intercambio de datos de manera independiente de la arquitectura de los equipos. Topología de bus: Configuración física de una red, en la cual todos los sistemas están conectados a un cable principal; también denominada de bus lineal. Topología de estrella: Configuración de cables para redes LAN, que normalmente utiliza un dispositivo central, a través del cual pasa toda la comunicación. Thick Ethernet: Estándar original para los cables Ethernet, requiere de un conector AUI; de gran resistencia contra interferencias, pero difícil de instalar y mantener. Thin Ethernet: Red CSMA/CD, que se basa en un cable coaxial fino, requiere de un conector BNC, que se basa en el estándar 10Base-2 de la IEEE. Token-ing: Método de transmisión en secuencia cerrada, por cuyos sistemas activos circulan los llamados testigos; más fáciles que CSMA/CD en redes con mucho tráfico, pero de difícil implementación. Token-Ring: Implementación de IBM del Token-ing, basado en el estándar IEEE 802.3; la segunda topología de red más popular después de Ethernet. Tecnología adaptativa: Tecnología de Intel (que utiliza adaptadores y conmutadores) que adaptan automáticamente las prestaciones del producto a las especificaciones eléctricas de la red, optimizando de este modo la prestación de la red. URL:

Localizador

universal

de

recursos.

Ejemplo:

http://carlos1975.tripod.com,

http://angelfire.com/ab2/carlos1975. UTP: Acrónimo de par trenzado sin apantallar, se trata de un cable delgado muy utilizado en la instalación de LAN's. VCR (Carácter de paridad): Método de detección de errores en el cual se añade un bit al final de un carácter de manera que el dispositivo receptor o el pueda detectar si hubo un error en la transmisión o no. VLAN (LAN Virtual): Tecnología de conexión, que hace posible una segmentación de la red, que es independiente de la agrupación física o de dominios de colisión. WAN: Red de área extensa. Una red de determinado ámbito geográfico, que interconecta a dos o más LAN's. WDM: Multiplexación por división de longitud de onda. XNS: Arquitectura de redes Xerox. X.25: Estándar WAN de protocolos y formatos de mensajes; se utiliza para tener a una red de datos público.

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Las lecturas que presenta la Universidad de la Sierra, A.C. en esta Antología, son de obras literarias y artísticas ya divulgadas y se reproducen solo con propósitos educativos, de investigación y sin perseguir la obtención de lucro, de conformidad a los artículos 1o y 148o fracciones I, III y IV de la Ley Federal de Derechos de Autor. El precio que se cobra es para recuperar el costo de la misma.

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