Componentes de la red

Componentes de una red

 

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

Hardware

 

Tarjeta de red

Para lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisión (cables de red o medios físicos para redes alámbricas e infrarrojos o radiofrecuencias para redes inalámbricas), es necesaria la intervención de una tarjeta de red, o NIC (Network Card Interface), con la cual se puedan enviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otras computadoras, empleando un protocolo para su comunicación y convirtiendo a esos datos a un formato que pueda ser transmitido por el medio (bits, ceros y unos). Cabe señalar que a cada tarjeta de red le es asignado un identificador único por su fabricante, conocido como dirección MAC (Media Access Control), que consta de 48 bits (6 bytes). Dicho identificador permite direccionar el tráfico de datos de la red del emisor al receptor adecuado.

El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan por el cable (ej: red Ethernet) o las ondas de radio (ej: red Wi-Fi) en una señal que pueda interpretar el ordenador.

Estos adaptadores son unas tarjetas PCI que se conectan en las ranuras de expansión del ordenador. En el caso de ordenadores portátiles, estas tarjetas vienen en formato PCMCIA o similares. En los ordenadores del siglo XXI, tanto de sobremesa como portátiles, estas tarjetas ya vienen integradas en la placa base.

Adaptador de red es el nombre genérico que reciben los dispositivos encargados de realizar dicha conversión. Esto significa que estos adaptadores pueden ser tanto Ethernet, como wireless, así como de otros tipos como fibra óptica, coaxial, etc. También las velocidades disponibles varían según el tipo de adaptador; éstas pueden ser, en Ethernet, de 10, 100, 1000 Mbps o 10000, y en los inalámbricos, principalmente, de 11, 54, 300 Mbps.

 

Computadora

 



Una computadora o computador (del inglés computer y este del latín computare -calcular), también denominada ordenador (del francés ordinateur, y este del latín ordinator), es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador. La computadora, además de la rutina o programa informático, necesita de datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "output" o de salida. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de telecomunicación, que puede ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento.

La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como la calculadora no programable, es que es una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas, de acuerdo a las posibilidades que brinde los lenguajes de programación y el hardware.

 

Servidores

 

Son los equipos que ponen a disposición de los clientes los distintos servicios. En la siguiente lista hay algunos tipos comunes de servidores y sus propósitos:

• Servidor de archivos: almacena varios tipos de archivo y los distribuye a otros clientes en la red. Pueden ser servidos en distinto formato según el servicio que presten y el medio: FTP, SMB, etc.

• Servidor de impresión: controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo.

• Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones relacionadas con el e-mail para los clientes de la red.

• Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax, con origen y/o destino una computadora o un dispositivo físico de telefax.

• Servidor de telefonía: realiza funciones relacionadas con la telefonía, como es la de contestador automático, realizando las funciones de un sistema interactivo para la respuesta de la voz, almacenando los mensajes de voz, encaminando las llamadas y controlando también la red o Internet, etc. Pueden operan con telefonía IP o analógica.

• Servidor proxy: realiza un cierto tipo de funciones en nombre de otros clientes en la red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones (p. ej., prefetching y depositar documentos u otros datos que se soliciten muy frecuentemente). También «sirve» seguridad; esto es, tiene un firewall (cortafuegos). Permite administrar el acceso a Internet en una red de computadoras permitiendo o negando el acceso a diferentes sitios web, basándose en contenidos, origen/destino, usuario, horario, etc.

• Servidor de acceso remoto (RAS, del inglés Remote Access Service): controla las líneas de módems u otros canales de comunicación de la red para que las peticiones conecten una posición remota con la red, responden las llamadas telefónicas entrantes o reconocen la petición de la red y realizan los chequeos necesarios de seguridad y otros procedimientos necesarios para registrar a un usuario en la red. Gestionan las entradas para establecer la redes virtuales privadas, VPN.

• Servidor web: almacena documentos HTML, imágenes, archivos de texto, escrituras, y demás material web compuesto por datos (conocidos normalmente como contenido), y distribuye este contenido a clientes que la piden en la red.

• Servidor de streaming: servidores que distribuyen multimedia de forma continua evitando al usuario esperar a la descarga completa del fichero. De esta forma se pueden distribuir contenidos tipo radio, vídeo, etc. en tiempo real y sin demoras.

• Servidor de reserva, o standby server: tiene el software de reserva de la red instalado y tiene cantidades grandes de almacenamiento de la red en discos duros u otras formas del almacenamiento disponibles para que se utilice con el fin de asegurarse de que la pérdida de un servidor principal no afecte a la red. El servidor de reserva lo puede ser de cualquiera de los otros tipos de servidor, siendo muy habituales en los servidores de aplicaciones y bases de datos.

• Servidor de autenticación: es el encargado de verificar que un usuario pueda conectarse a la red en cualquier punto de acceso, ya sea inalámbrico o por cable, basándose en el estándar 802.1x y puede ser un servidor de tipo RADIUS.

• Servidores para los servicios de red: estos equipos gestionan aquellos servicios necesarios propios de la red y sin los cuales no se podrían interconectar, al menos de forma sencilla. Algunos de esos servicios son: servicio de directorio para la gestión d elos usuarios y los recursos compartidos, Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) para la asignación de las direcciones IP en redes TCP/IP, Domain Name System (DNS) para poder nombrar los equipos sin tener que recurrir a su dirección IP numérica, etc.

• Servidor de base de datos: permite almacenar la información que utilizan las aplicaciones de todo tipo, guardándola ordenada y clasificada y que puede ser recuperada en cualquier momento y en base a una consulta concreta. Estos servidores suelen utilizar lenguajes estandarizados para hacer más fácil y reutilizable la programación de aplicaciones, uno de los más populares es SQL.

• Servidor de aplicaciones: ejecuta ciertas aplicaciones. Usualmente se trata de un dispositivo de software que proporciona servicios de aplicación a las computadoras cliente. Un servidor de aplicaciones gestiona la mayor parte (o la totalidad) de las funciones de lógica de negocio y de acceso a los datos de la aplicación. Los principales beneficios de la aplicación de la tecnología de servidores de aplicación son la centralización y la disminución de la complejidad en el desarrollo de aplicaciones.

• Servidores de monitorización y gestión: ayudan a simplificar las tareas de control, monitorización, búsqueda de averías, resolución de incidencias, etc. Permiten, por ejemplo, centralizar la recepción de mensajes de aviso, alarma e información que emiten los distintos elementos de red (no solo los propios servidores). El SNMP es un de los protocolos más difundidos y que permite comunicar elementos de distintos fabricantes y de distinta naturaleza.

• Y otros muchos dedicados a múltiples tareas, desde muy generales a aquellos de una especificad enorme.

 

 

 

Medios de transmisión

 

Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos: medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados. Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con tres tipos diferentes: simplex, half-duplex y full-duplex. También los medios de transmisión se caracterizan por utilizarse en rangos de frecuencia de trabajo diferentes.

 

ALÁMBRICOS

Los medios de transmisión alámbricos son alambres o fibras que conducen luz o electricidad. Algunos ejemplos de estos son:

- Coaxial.

- Par trenzado.

- Fibra óptica.

CABLE COAXIAL

El cable coaxial (comúnmente llamado “coax”) está echo de dos conductores que comparten un eje común, de ahí el nombre de “co”, “axis”, típicamente, el centro del cable es de cobre relativamente sólido con una cubierta aislante plástica; dicha cubierta está rodeada por un segundo conductor, que es un tubo de malla alámbrica, el cuál sirve como protección contra la interferencia electromagnética (EMI) por sus siglas en inglés.

Existen varios estándares de cable coaxial para usarse en las computadoras. Los tipos más comunes son:

- 50 Oms RG-8 y RG-11 (usado en especificaciones Ethernet)

- 50 Oms RG-58 (usado en especificaciones Ethernet)

- 75 Oms RG-59 (usado para cable de T.V.)

- 93 Oms RG-62 (usado para especificaciones Arcnet)

El cable coaxial es el más comúnmente instalado de dispositivo a dispositivo. A cada lugar del usuario le pertenece un conector para proveer la interfase del usuario, la interfase debe estar puesta cortando el cable e instalando un conector tipo “T” en las estaciones y un dispositivo que indique la terminación del segmento (terminador).

PAR TRENZADO

EL cable de par trenzado (twisted pair) es un ejemplo común de un cable de cobre cubierto de plástico, usado como cable de telecomunicaciones; aunque el cobre es un buen conductor de electrones, no impide que las señales electromagnéticas lleguen bien.

Cuando dos cables de cobre conducen señales eléctricas muy cerca, una cierta cantidad de interferencia electromagnética ocurre; este tipo de interferencia es llamada “crosstalk”. El trenzado de los cables de cobre reduce el efecto crosstalk y emisión de señales.

Los cables de par trenzado están formados por dos alambres de cobre cubiertos por un plástico de medidas 22 a 26 que son trenzados cada uno contra el otro. Cuando uno o más pares trenzados son combinados en un jacket común, ellos forman un cable de par trenzado. Hay dos tipos de cables de par trenzado que son:

- Sin blindaje

- Blindado

CABLE PAR TRENZADO SIN BLINDAJE UTP (UNSHIELDED TWISTED PAIR)

Este cable mejor conocido como UTP, está compuesto por un conjunto de pares trenzados con una cubierta de plástico simple. Es con este cable, con el que la industria está más comúnmente familiarizada, ya que es utilizando en sistemas telefónicos. La asociación de industrias eléctricas (EIA) popularizó esta categoría etiquetándola en 5 diferentes calidades de par trenzado.

El cable UTP categorías 3 y 5 son comúnmente usados en redes de computadoras, mientras que la categoría 3 es la más usada para redes de computadoras; la categoría 5 incluye algunas mejoras (como más trenzados por pie, y un grado más alto de cubierta plástica) para proteger la funcionalidad del medio de transmisión. La categoría 5 también requiere de técnicas de instalación más completas y equipo compatible con las mismas.

CABLE PAR TRENZADO BLINDADO STP (SHIELDED TWISTED PAIR)

En nuestros días, el cable más conocido es el UTP, aunque el STP se utiliza en instalaciones con interferencias, máquinas, etc. El STP (shielded twisted pair), que es un cable plastificado el cual incluye pares envueltos y enrollados con una protección metálica. Algunas especificaciones de medios de transmisión de máquinas Apple usan cable STP.

FIBRA ÓPTICA

El cable de fibra óptica está hecho de un vidrio conductor de luz rodeado de más vidrio llamado cubierta, el centro provee el camino de la luz o la guía de ondas mientras que la cubierta está compuesta de capas que varían el efecto del vidrio reflector, la cubierta del vidrio esta diseñada para refractar el regreso de la luz al centro.

Las fibras ópticas son mucho más pequeñas y más ligeras que los cables de cobre, por tanto, los cables de fibra óptica pueden cargar más conductores que todos los tamaños de cable de cobre, los cuales lo hacen ideal por su ambiente de espacio limitado.

Los cables de fibra óptica pueden ser multimodo o de modo sencillo. Los cables de fibra óptica de modo sencillo han sido optimizados para permitir solamente una entrada de luz, mientras que la fibra multimodal permite varias entradas.

Los tipos más comunes de fibra óptica incluyen:

- 8.3 micrones en el núcleo sobre 125 micrones de la cubierta en el modo sencillo.

- 62.5 micrones en el núcleo sobre 125 micrones de la cubierta en el modo multimodal.

- 50 micrones en el núcleo sobre 125 micrones de la cubierta multimodo.

- 100 micrones en el núcleo sobre 140 micrones de la cubierta en multimodo.

Las distancias máximas obtenidas para redes locales son de 2000 mts. de nodo a nodo sin el uso de amplificadores. entre las principales ventajas de la fibra óptica se encuentran:

- Transmisión de voz, video y datos por el mismo canal.

- Aplicaciones de alta velocidad.

- No genera señales eléctricas ó magnéticas.

- Inmune a interferencias y relámpagos.

- Tiene un ancho de banda de 200 Mbps.

- Compatible con ethernet, token ring y FDDI *

- Excelente tolerancia a factores ambientales.

- Ofrece la mayor capacidad de adaptación a nuevas normas de rendimiento.

*(Fiber Data Distributed Interface: Interface de Datos Distribuidos por Fibra) es un estándar de transmisión a 100 Mbps. mediante fibra óptica.

INALÁMBRICOS

Los medios inalámbricos transmiten y reciben señales electromagnéticas sin un conductor óptico o eléctrico, técnicamente, la atmósfera de la tierra provee el camino físico de datos para la mayoría de las transmisiones inalámbricas, sin embargo, varias formas de ondas electromagnéticas se usan para transportar señales, las ondas electromagnéticas son comúnmente referidas como medio; dichos medios inalámbricos son los siguientes:

- Radio - frecuencias.

- Micro - ondas.

- Luz infrarroja.

Radio – Frecuencias

La opción de aspectos electromagnéticos los cuales son usualmente considerados como radio frecuencia (RF) reside entre los 10 Khz hasta 1 Ghz.

Características:

- Ondas cortas de radio.

- Alta frecuencia (VHF) televisión y radio FM.

- Frecuencia ultra-rápida (UHF) radio y televisión.

Las ondas de radio-frecuencia, pueden ser transmitidas direccionalmente, como lo hacen las antenas típicas o emisiones direccionales.

Micro-Ondas

Los sistemas de comunicación vía micro-ondas existen de dos formas:

- Sistemas terrestres.

- Sistemas satelitales.

SISTEMAS DE MICRO-ONDAS TERRESTRES

Típicamente usan antenas parabólicas direccionales que requieren de un camino no obstruido o una línea directa a otras unidades. Las señales de micro-ondas terrestres, comúnmente usan rangos de frecuencia en bajos Ghz. que son generados por un transceiver. Las micro-ondas unen lo que comúnmente es usado para ligar construcciones separadas donde la instalación del cable daría muchos problemas o sería muy caro, sin embargo, el equipo de micro-ondas terrestre requiere de licencias para transmitir en algunas frecuencias y requiere un costo adicional por el tipo de uso, dicho costo lo impone el gobierno a la organización encargada.