INTRODUCCIÓN
El desarrollo de
la computación y
su integración con
las telecomunicaciones en
la telemática han
propiciado el surgimiento de nuevas formas de comunicación,
que son aceptadas cada vez por más personas. El desarrollo de las redes informáticas
posibilito su conexión mutua y, finalmente, la existencia de Internet, una red de redes
gracias a la cual una computadora puede
intercambiar fácilmente información con
otras situadas en regiones lejanas del planeta.
La información a la que se accede a través de Internet combina el texto con
la imagen y
el sonido,
es decir, se trata de una información multimedia,
una forma de comunicación que esta conociendo un enorme desarrollo gracias a la
generalización de computadores personales dotadas del hardware y software necesarios.
El último desarrollo en nuevas formas de comunicación es la realidad virtual,
que permite al usuario acceder a una simulación de
la realidad en tres dimensiones, en la cual es posible realizar acciones y
obtener inmediatamente una respuesta, o sea, interactuar con ella.
El uso creciente de la tecnología de
la información en la actividad económica ha dado lugar a un incremento
sustancial en el número de puestos de trabajo informatizados,
con una relación de terminales por empleado que aumenta constantemente en todos
los sectores industriales.
La movilidad lleva a unos porcentajes de cambio anual
entre un 20 y un 50% del total de puestos de trabajo. Los costos de
traslado pueden ser notables (nuevo tendido para equipos informáticos,
teléfonos, etc.). Por tanto, se hace necesaria una racionalización de los medios de
acceso de estos equipos con el objeto de minimizar dichos costos.
Las Redes de Área Local han sido creadas para responder a ésta
problemática. El crecimiento de las redes locales a mediados de los años
ochenta hizo que cambiase nuestra forma de comunicarnos con los ordenadores y
la forma en que los ordenadores se comunicaban entre sí.
La importancia de las LAN reside
en que en un principio se puede conectar un número pequeño de ordenadores que
puede ser ampliado a medida que crecen las necesidades. Son de vital
importancia para empresas pequeñas
puesto que suponen la solución a un entorno distribuido.
Una de las características mas notables en le evolución de
la tecnología de las computadoras es
la tendencia a la modularidad. Los elementos básicos de una computadora se
conciben, cada vez mas, como unidades dotadas de autonomía, con posibilidad de
comunicación con otras computadoras o con bancos de datos.
La comunicación entre dos computadoras puede efectuarse mediante los
tres tipos de conexión:
1. Los datos pueden
viajar a través de una interfaz serie o paralelo, formada simplemente por una
conexión física adecuada,
como por ejemplo un cable.
2. Conexión directa: A
este tipo de conexión se le llama transferencia de datos on – line. Las
informaciones digitales codificadas fluyen directamente desde una computadora
hacia otra, sin ser transferidas a ningún soporte intermedio.
3. Conexión a media
distancia: Es conocida como conexión off-line. La información digital
codificada se graba en un soporte magnético o en una ficha perforada y se envía
al centro de proceso de
datos, donde será tratada por una unidad central u host.
4. Conexión a gran
distancia: Con redes de transferencia de datos, de interfaces serie y módems se
consiguen transferencia de información a grandes distancias.
La tecnología electrónica,
con sus microprocesadores, memorias de
capacidad cada vez más elevada y circuitos integrados,
hace que los cambios en el sector de las comunicaciones puedan
asociarse a los de las computadoras, porque forma parte de ambos. Hace ya
algún tiempo que
se están empleando redes telefónicas para las comunicaciones de textos, imágenes y
sonidos. Por otro lado existen redes telefónicas, públicas y privadas,
dedicadas solamente a la transmisión de datos.
Mediante el teléfono de
nuestra casa se puede establecer comunicación con cualquier lugar del mundo,
marcando las claves correctas. Si se dispone de la ayuda de una computadora,
conectada a la línea telefónica mediante un modulador / desmodulador (MODEM),
se puede comunicar con otras computadoras que dispongan de los mismos
elementos.
Cada día existe más demanda de servicios de
telecomunicación entre computadoras, y entre éstas y terminales conectados en
lugares alejados de ellas, lo cual abre más el abanico de posibilidades de la
conjunción entre las comunicaciones y la computación o informática,
conjunción a la que se da el nombre de telemática.
El cable par trenzado
Es de los más antiguos en el mercado y
en algunos tipos de aplicaciones es el más común. Consiste en dos alambres
de cobre o
a veces de aluminio,
aislados con un grosor de 1 mm aproximadamente. Los alambres se trenzan con el
propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los
pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de
Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, hasta 300 pares).
Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía,
ya que la mayoría de aparatos se conectan a la central telefónica por medio de
un par trenzado. Actualmente, se han convertido en un estándar en el ámbito de
las redes LAN (Local
Area Network) como medio de transmisión en las redes de acceso a usuarios
(típicamente cables de 2 ó 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de
transmisión de cables de par trenzado son inferiores, y en especial la
sensibilidad ante perturbaciones extremas, a las del cable coaxial,
su gran adopción se
debe al costo,
su flexibilidad y facilidad de instalación, así como las mejoras tecnológicas
constantes introducidas en enlaces de mayor velocidad,
longitud, etc.
Estructura del cable par trenzado:
Por lo general, la estructura de
todos los cables par trenzado no difieren significativamente, aunque es cierto
que cada fabricante introduce algunas tecnologías adicionales mientras los
estándares de fabricación se lo permitan. El cable está compuesto, por un
conductor interno que es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular,
aislado por una capa de polietileno coloreado.
Debajo de la aislación coloreada existe otra capa
de aislación también de polietileno, que contiene en su composición una
sustancia antioxidante para evitar la corrosión del
cable. El conducto sólo tiene un diámetro de aproximadamente medio milímetro, y
más la aislación el diámetro puede superar el milímetro.
Sin embargo es importante aclarar que habitualmente este tipo de cable
no se maneja por unidades, sino por pares y grupos de
pares, paquete conocido como cable multipar. Todos los cables del multipar
están trenzados entre sí con el objeto de mejorar la resistencia de
todo el grupo hacia
diferentes tipos de interferencia electromagnética externa. Por esta razón
surge la necesidad de poder definir colores para
los mismos que permitan al final de cada grupo de cables conocer qué cable va
con cual otro. Los colores del aislante están normalizados a fin de su
manipulación por grandes cantidades. Para Redes Locales los colores
estandarizados son:
·
Naranja / Blanco – Naranja.
·
Verde / Blanco – Verde.
·
Blanco / Azul – Azul
·
Blanco / Marrón – Marrón
En telefonía, es común encontrar dentro de las conexiones grandes cables
telefónicos compuestos por cantidades de pares trenzados, aunque perfectamente
identificables unos de otros a partir de la normalización de
los mismos. Los cables una vez fabricados unitariamente y aislados, se trenzan
de a pares de acuerdo al color de
cada uno de ellos; aún así, estos se vuelven a unir a otros formando estructurasmayores:
los pares se agrupan en subgrupos, los subgrupos de agrupan en grupos, los
grupos se agrupan en superunidades, y las superunidades se agrupan en el
denominado cable.
De esta forma se van uniendo los cables hasta llegar a capacidades de
2200 pares; un cable normalmente está compuesto por 22 superunidades; cada
sub-unidad está compuesta por 12 pares aproximadamente; este valor es
el mismo para las unidades menores. Los cables telefónicos pueden ser armados
de 6, 10, 18, 20, 30, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 900, 1200, 1500,
1800 ó 2200 pares.
Tipos de cable par trenzado:
·
Cable de par trenzado apantallado (STP):
En este tipo de cable, cada par va recubierto por una malla conductora
que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico.
Su impedancia es de 150 Ohm.
El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es
mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más
instalación. La pantalla del STP, para que sea más eficaz, requiere una
configuración de interconexión con tierra (dotada
de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores
RJ49.
Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de
datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones
electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y
difícil de instalar.
Cable de par trenzado con pantalla global (FTP):
En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados,
pero sí dispone de una pantalla global para mejorar su nivel de protección ante
interferencias externas. Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS y
sus propiedades de transmisión son más parecidas a las del UTP. Además, puede
utilizar los mismos conectores RJ45. Tiene un precio intermedio
entre el UTP y STP.
Cable par trenzado no apantallado (UTP):
El cable par trenzado más simple y empleado, sin ningún tipo de pantalla
adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El conector más
frecuente con el UTP es el RJ45, aunque también puede usarse otro (RJ11, DB25,
DB11, etc), dependiendo del adaptador de red.
Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo
accesibilidad y fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos aislados
con plástico PVC
han demostrado un buen desempeño en
las aplicaciones de hoy. Sin embargo, a altas velocidades puede resultar
vulnerable a las interferencias electromagnéticas del medio ambiente.
El cable UTP es el más utilizado en telefonía.
Categorías del cable UTP:
Cada categoría especifica unas características eléctricas para el cable:
atenuación, capacidad de la línea e impedancia. Existen actualmente 8 categorías
dentro del cable UTP:
Categoría 1: Este tipo de cable esta
especialmente diseñado para redes telefónicas, es el típico cable empleado para
teléfonos por las compañías telefónicas. Alcanzan como máximo velocidades de
hasta 4 Mbps.
Categoría 2: De características idénticas al cable de categoría 1.
Categoría 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps. de
velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
Categoría 4: Esta definido para redes de ordenadores tipo anillo como Token
Ring con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20 Mbps.
Categoría 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz
de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de hasta
100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares trenzados. La
atenuación del cable de esta categoría viene dado por esta tabla referida a una
distancia estándar de 100 metros:
Categoría 5e: Es una categoría 5 mejorada. Minimiza
la atenuación y las interferencias. Esta categoría no tiene estandarizadas
las normas aunque
si esta diferenciada por los diferentes organismos.
Categoría 6: No esta estandarizada aunque ya se está utilizando. Se definirán
sus características para un ancho de banda de 250 Mhz.
Categoría 7: No esta definida y mucho menos estandarizada. Se definirá para un
ancho de banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta categoría es el tipo
de conector seleccionado que es un RJ-45 de 1 pines.
En esta tabla podemos ver para las diferentes categorías, teniendo en
cuenta su ancho de banda, cual sería las distancias máximas recomendadas sin
sufrir atenuaciones que hagan variar la señal:
El cable coaxial tenía una gran utilidad en
sus inicios por su propiedad idónea
de transmisión de voz, audio y video,
además de textos e imágenes.
Se usa normalmente en la conexión de redes con topología de Bus como Ethernet y
ArcNet, se llama así porque su construcción es
de forma coaxial. La construcción del cable debe de ser firme y uniforme, por
que si no es así, no se tiene un funcionamiento adecuado.
Este conexionado está estructurado por los siguientes componentes de
adentro hacia fuera de la siguiente manera:
·
Un núcleo de cobre sólido, o de acero con
capa de cobre, o bien de una serie de fibras de alambre de cobre entrelazadas
dependiendo del fabricante.
·
Una capa de aislante que recubre el núcleo o conductor, generalmente de
material de polivinilo, este aislante tiene la función de
guardar una distancia uniforme del conductor con el exterior.
·
Una capa de blindaje metálico, generalmente cobre o aleación de aluminio
entretejido (a veces solo consta de un papel metálico) cuya función es la de
mantenerse lo mas apretado posible para eliminar las interferencias, además de
que evita de que el eje común se rompa o se tuerza demasiado, ya que si el eje
común no se mantiene en buenas condiciones, trae como consecuencia que la señal
se va perdiendo, y esto afectaría la calidad de
la señal.
·
Por último, tiene una capa final de recubrimiento, de color negro en el
caso del cable coaxial delgado o amarillo en el caso del cable coaxial grueso,
este recubrimiento normalmente suele ser de vinilo, xelón ó polietileno uniforme
para mantener la calidad de las señales.
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superior
Una breve comparación entre el cable coaxial y el cable par trenzado:
El cable coaxial es más inmune a las interferencias o al ruido que el
par trenzado.
El cable coaxial es mucho más rígido que el par trenzado, por lo que al
realizar las conexiones entre redes la labor será más dificultosa.
La velocidad de transmisión que podemos alcanzar con el cable coaxial
llega solo hasta 10Mbps, en cambio con el par trenzado se consiguen 100Mbps.
Algunos tipos de cable coaxial:
Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"
El RG-75 se usa principalmente
para televisión
Cada cable tiene su uso. Por ejemplo, los cables RG-8, RG-11 y RG-58 se
usan para redes de datos con topología de Bus como Ethernet y ArcNet.
Dependiendo del grosor tenemos:
·
Cable coaxial delgado (Thin coaxial):
El RG-58 es un cable coaxial delgado: a este tipo de cable se le
denomina delgado porque es menos grueso que el otro tipo de cable coaxial,
debido a esto es menos rígido que el otro tipo, y es más fácil de instalar.
·
Cable coaxial
grueso (Thick coaxial):
Los RG8 y RG11 son cables coaxiales gruesos: estos cables coaxiales
permiten una transmisión de datos de mucha distancia sin debilitarse la señal,
pero el problema es que, un metro de cable coaxial grueso pesa hasta medio
kilogramo, y no puede doblarse fácilmente. Un enlace de coaxial grueso puede
ser hasta 3 veces mas largo que un coaxial delgado.
Dependiendo de su banda tenemos:
·
Banda base:
Existen básicamente dos tipos de cable coaxial. El de Banda Base, que es
el normalmente empleado en redes de ordenadores, con una resistencia de 50Ohm,
por el que fluyen señales digitales.
·
Banda ancha:
El cable coaxial de banda ancha normalmente
mueve señales analógicas, posibilitando la transmisión de gran cantidad de
información por varias frecuencias, y su uso más común es la televisión por
cable.
Los factores a tener en cuenta a la hora de elegir un cable coaxial son
su ancho de banda, su resistencia o impedancia característica, su capacidad y
su velocidad de propagación.
El ancho de banda del cable coaxial está entre los 500Mhz, esto hace que
el cable coaxial sea ideal para transmisión de televisión por
cable por múltiples canales.
La resistencia o la impedancia característica depende del grosor del
conductor central o malla, si varía éste, también varía la impedancia
característica.
Fibra Óptica:
A partir de 1970, cables que transportan luz en
lugar de una corriente eléctrica. Estos cables son mucho más ligeros, de menor
diámetro y repetidores que los tradicionales cables metálicos. Además, la densidad de
información que son capaces de transmitir es también mucho mayor. Una fibra
óptica, el emisor está formado por un láser que
emite un potente rayo de luz, que varia en función de la señal eléctrica que le
llega. El receptor está constituido por un fotodiodo, que transforma la luz
incidente de nuevo en señales eléctricas.
En la última década la fibra óptica ha pasado a ser una de las
tecnologías más avanzadas que se utilizan como medio de transmisión. Los logros
con este material fueron más que satisfactorios, desde lograr una mayor
velocidad y disminuir casi en su totalidad ruidos e interferencias, hasta
multiplicar las formas de envío en comunicaciones y recepción por vía
telefónica.
La fibra óptica está
compuesta por filamentos de vidrio de
alta pureza muy compactos. El grosor de una fibra es como la de un cabello
humano aproximadamente. Fabricadas a alta temperatura con
base en silicio, su proceso de elaboración es controlado por medio de
computadoras, para permitir que el índice de refracción de su núcleo, que es la
guía de la onda luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones.
Como características de la fibra podemos destacar que son compactas,
ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto
grado de confiabilidad ya que son inmunes a las interferencias
electromagnéticas de radio-frecuencia.
Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas, conducen rayos luminosos,
por lo tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningún componente
conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensión
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Las fibras ópticas se caracterizan por una pérdidas de transmisión
realmente bajas, una capacidad extremadamente elevada de transporte de
señales, dimensiones mucho menores que los sistemas convencionales,
instalación de repetidores a lo largo de las líneas (gracias a la disminución
de las perdidas debidas a la transmisión), una mayor resistencia frente a las
interferencias, etc.
La transmisión de las señales a lo largo de los conductores de fibra óptica
se verifica gracias a la reflexión total de la luz en el interior de los
conductores óticos. Dichos conductores están constituidos por un ánima de
fibras delgadas, hechas de vidrios ópticos altamente transparentes con un
índice de reflexión adecuado, rodeada por un manto de varias milésimas de
espesor, compuesto por otro vidrio con índice de reflexión inferior al del que
forma el ánima. La señal que entra por un extremo de dicho conductor se refleja
en las paredes interiores hasta llegar al extremo de salida, siguiendo su
camino independientemente del hecho de que la fibra esté o no curvada.
Estos cables son la base de las modernas autopistas de la
información, que hacen técnicamente posible una interconectividad a escala planetaria.
Los tipos de fibra óptica son:
·
Fibra multimodal
En este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos reflejándose a
diferentes ángulos, los diferentes rayos ópticos recorren diferentes distancias
y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Por esta razón, la distancia a la
que se puede trasmitir está limitada.
·
Fibra multimodal con índice graduado
En este tipo de fibra óptica el núcleo está hecho de varias capas
concéntricas de material óptico con diferentes índices de refracción. En estas
fibras el número de rayos ópticos diferentes que viajan es menor y, por lo
tanto, sufren menos el severo problema de las multimodales.
·
Fibra monomodal:
Esta fibra óptica es la de menor diámetro y solamente permite viajar al
rayo óptico central. No sufre del efecto de las otras dos pero es más difícil
de construir y manipular. Es también más costosa pero permite distancias de
transmisión mayores.
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En comparación con el sistema convencional de cables de cobre, donde la
atenuación de sus señales es de tal magnitud que requieren de repetidores cada
dos kilómetros para regenerar la transmisión, en el sistema de fibra óptica se
pueden instalar tramos de hasta 70 Km. sin que haya necesidad de recurrir a
repetidores, lo que también hace más económico y de fácil mantenimiento este
material.
Con un cable de seis fibras se puede transportar la señal de más de
cinco mil canales o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000
pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a
ese mismo número de usuarios, con la desventaja que este último medio ocupa un
gran espacio en los canales y requiere de grandes volúmenes de material, lo que
también eleva los costes.
Originalmente, la fibra óptica fue propuesta como medio de transmisión
debido a su enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha introducido
en un amplio rango de aplicaciones además de la telefonía, automatización industrial,
computación, sistemas de televisión por cable y transmisión de información de
imágenes astronómicas de alta resolución entre otros.
En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que
se encarga de transformar las ondas electromagnéticas
en energía óptica o en luminosa. Por ello se le considera el componente activo
de este proceso. Cuando la señal luminosa es transmitida por las pequeñas
fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que
se le denomina detector óptico o receptor, cuya misiónconsiste
en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la
señal original. El sistema básico de transmisión se compone en este orden, de
señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra
óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra óptica (segundo tramo), corrector
óptico, receptor, amplificador y señal de salida.
Se puede decir que en este proceso de comunicación, la fibra óptica
funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el
transmisor de LED's (diodos emisores
de luz) y lasers. Los diodos emisores de luz y los diodos lasers son fuentes adecuadas
para la transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede
controlar rápidamente por medio de una corriente de polarización. Además su
pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario
para manejarlos son características atractivas.
·
Servicio que consiste en ofrecer al cliente acceso
ilimitado a Internet mediante un enlace inalámbrico por medio de antenas,
que le permiten utilizar un ancho de banda desde 64K hasta 2Mbps.
·
Trabajan por medio de radio frecuencia
·
Desde 2dB de ganancia hasta 24 dB
·
Pueden transmitir en un radio inicial de 7° hasta 360°, dependiendo el
estilo de la red.
·
Tecnologías Omnidireccionales y Unidireccionales
·
Enlazan desde una pc hasta una red entera, creando una Intranet.
Las redes constan de dos o más computadoras conectadas entre sí y
permiten compartir recursos e
información. La información por compartir suele consistir en archivos y
datos. Los recursos son los dispositivos o las áreas de almacenamiento de
datos de una computadora, compartida por otra computadora mediante la red. La
más simple de las redes conecta dos computadoras, permitiéndoles compartir
archivos e impresos.
Una red mucho más compleja conecta todas las computadoras de una empresa o
compañía en el mundo. Para compartir impresoras basta
con un conmutador, pero si se desea compartir eficientemente archivos y
ejecutar aplicaciones de red, hace falta tarjetas de
interfaz de red (NIC,
NetWare Interfaces Cards) y cables para conectar los sistemas. Aunque se puede
utilizar diversos sistemas de interconexión vía los puertos series y paralelos,
estos sistemas baratos no ofrecen la velocidad e integridad que necesita
un sistema
operativo de red seguro y
con altas prestaciones que
permita manejar muchos usuarios y recursos.
Componentes de una red
·
Servidor: este ejecuta el sistema operativo
de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.
·
Estaciones de Trabajo: Cuando una
computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la
ultima y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones
de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix,
OS/2 o estaciones de trabajos sin discos.
·
Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda
computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red
que soporte un esquema de red específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring.
El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta.
·
Sistema de Cableado: El sistema de
la red esta constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y
las estaciones de trabajo.
·
Recursos y Periféricos Compartidos: Entre los
recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al
servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el
resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.
Redes de Área Local (LAN)
La red local o LAN (Local Area Network) es un sistema de comunicaciones
de alta velocidad que conecta microcomputadoras o PC y/o periféricos que se
encuentran cercanos, por lo general dentro del mismo edificio. Una LAN consta
de hardware y software de red y sirve para conectar las que están aisladas. Una
LAN da la posibilidad de que los PC compartan entre ellos programas,
información y recursos, como unidades de disco, directorios e impresoras y de
esta manera esta a disposición la información de cada puesto de trabajo los
recursos existentes en otras computadoras.
Se puede comparar el software que gestiona una red local con el sistema
operativo de una computadora. Los programas y utilidades que componen el
software de la LAN, hacen de puente de unión entre el usuario y el núcleo
central de la computadora.
Los programas del software empleado en la LAN nos permitirán realizar
varias actividades; en primer lugar, estructurar nuestra computadora, los
archivos, las unidades de masa, nombre y código de
usuario, etc., y posteriormente entrar dentro del ámbito de la red local, para
poder compartir recursos y enviar o recibir mensajes.
La LAN nació con los beneficios de conector de los PC's o los micro -
computadores a fin de compartir información. Mucho antes de que fuera
considerada factible la idea de que los PC reemplazara a los macros o
mini - computadoras, comenzaron a aparecer los primeros LAN de PC.
El procesador de
incorporar una PC o microcomputadora a una LAN consiste en la instalación de
una tarjeta de interfase de red NIC en cada computador.
Los NIC de cada computadora se conectan con un cable especial de red. El último
para implantar una LAN es cargar cada PC un software conocido como sistema
operativo de red NOS. El NOS trabaja con el software del sistema operativo
de la computadora y
permite que el software de aplicación (El procesador de palabras, las hojas
de cálculo,
entre otros) que sé esta ejecutando en la computadora se comunique a través de
la red con otra computadora. Una red de área local es un medio de transmisión
de información que proporciona la interconexión, entre diversos ordenadores
terminales y periféricos situados en un entorno reducido y perteneciente a una
solaorganización.
Características de las LAN's: El radio que abarca es de pocos
kilómetros, Por ejemplo: edificios, un campus universitario, un complejo industrial,
etc. Utilizan un medio privado de comunicación. La velocidad de transmisión es
de varios millones de bps. Las velocidades más habituales van desde 1 hasta 16
Mbits, aunque se está elaborando un estándar para una red que alcanzará los 100
Mbps. Pueden atender a cientos de dispositivos muy distintos entre sí
(impresoras, ordenadores, discos, teléfonos, módems, etc.).
Ofrecen la posibilidad de comunicación con otras redes a través de
pasarelas o Gateways. Para el caso concreto de
una red local, NOVELL NETWARE
3.12: Soporta hasta 250 usuarios trabajando de forma concurrente. Permite hasta
100.000 ficheros abiertos simultáneamente. El mismo servidor sirve de puente o
Gateways con otras redes.
Red de Área Amplia (WAN)
Es un sistema de comunicación de alta velocidad que conecta PC's, entre
sí para intercambiar información, similar a la LAN; aunque estos no están
limitados geográficamente en tamaño. La WAN suele necesitar un hardware
especial, así como líneas telefónicas proporcionadas por una compañía
telefónica.
La WAN también puede utilizar un hardware y un software especializado
incluir mini y macro - computadoras como elementos de la red. El hardware para
crear una WAN también llegan a incluir enlaces de satélites,
fibras ópticas, aparatos de rayos infrarrojos y de láser.
Ventaja de las redes.
Integración de varios puntos en un mismo enlace
Posibilidad de Crecimiento hacia otros puntos para integración en la
misma red
Una LAN da la posibilidad de que los PC's compartan entre ellos
programas, información, recursos entre otros. La máquina conectada (PC) cambia
continuamente, así que permite que sea innovador este proceso y que se
incremente sus recursos y capacidades.
Las WAN pueden utilizar un software especializado para incluir mini y
macro - computadoras como elementos de red. Las WAN no esta limitada a espacio
geográfico para establecer comunicación entre PC's o mini o macro -
computadoras. Puede llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra óptica,
aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces
Topología de redes.
Se llama topología de una Red al patrón de conexión entre sus nodos, es
decir, a la forma en que están interconectados los distintos nodos que la
forman. Los Criterios a la hora de elegir una topología, en general, buscan que
eviten el coste del encaminamiento (necesidad de elegir los caminos más simples
entre el nodo y los demás), dejando en segundo plano factores como la renta
mínima, el coste mínimo, etc. Otro criterio determinante es la tolerancia a
fallos o facilidad de localización de éstos. También tenemos que tener en
cuenta la facilidad de instalación y reconfiguración de la Red.
Hay dos clases generales de topología utilizadas en Redes de Area
Local: Topología tipo Bus y Topología tipo Anillo. A partir de
ellas derivan otras que reciben nombres distintos dependiendo de las técnicas que
se utilicen para acceder a la Red o para aumentar su tamaño. Algunas personas
consideran también la topología Estrella, en la que todos los nodos se conectan
a uno central. Aunque en algunos casos se utilice, una configuración de este
tipo no se adapta a la filosofía LAN,
donde uno de los factores más característicos es la distribución de
la capacidad de proceso por toda la Red. En una Red Estrella gran parte de la
capacidad de proceso y funcionamiento de la Red estarán concentradas en el nodo
central, el cual deberá de ser muy complejo y muy rápido para dar un servicio
satisfactorio a todos los nodos.
·
Topología en bus
Una Red en forma de Bus o Canal de difusión es un camino de comunicación
bidireccional con puntos de terminación bien definidos. Cuando una estación
trasmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor hacia todas las
estaciones conectadas al Bus hasta llegar a las terminaciones del mismo. Así, cuando
una estación trasmite su mensaje alcanza a todas las estaciones, por esto el
Bus recibe el nombre de canal de difusión.
Otra propiedad interesante es que el Bus actúa como medio pasivo y por
lo tanto, en caso de extender la longitud de la red, el mensaje no debe ser
regenerado por repetidores (los cuales deben ser muy fiables para mantener el
funcionamiento de la red). En este tipo de topología cualquier ruptura en el
cable impide la operación normal y es muy difícil de detectar. Por el
contrario, el fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando
normalmente, lo que permite añadir o quitar nodos a la red sin interrumpir su
funcionamiento.
Una variación de la topología en Bus es la de árbol, en la cual el Bus
se extiende en más de una dirección facilitando
el cableado central al que se le añaden varios cables complementarios. La
técnica que se emplea para hacer llegar la señal a todos los nodos es utilizar
dos frecuencias distintas para recibir y transmitir. Las características
descritas para el Bus siguen siendo válidas para el árbol.
Esta se caracteriza por un camino unidireccional cerrado que conecta
todos los nodos. Dependiendo del control de
acceso al medio, se dan nombres distintos a esta topología: Bucle; se utiliza
para designar aquellos anillos en los que el control de acceso está
centralizado (una de las estaciones se encarga de controlar el acceso a la
red). Anillo; se utiliza cuando el control de acceso está distribuido por toda
la red. Como las características de uno y otro tipo de la red son prácticamente
las mismas, se utiliza el término anillo para las dos.
En cuanto a fiabilidad, presenta características similares al Bus: la
avería de una estación puede aislarse fácilmente, pero una avería en el cable
inutiliza la red. Sin embargo, un problema de este tipo es más fácil de
localizar, ya que el cable se encuentra físicamente dividido por las
estaciones. Las redes de éste tipo, a menudo, se conectan formando topologías físicas
distintas al anillo, pero conservando la estructura lógica (camino
lógico unidireccional) de éste. Un ejemplo de esto es la topología en
anillo/estrella. En esta topología los nodos están unidos físicamente a un
conector central (llamado concentrador de cables o centro de cableado) en forma
de estrella, aunque se sigue conservando la lógica del anillo (los mensajes
pasan por todos los nodos). Cuando uno de los nodos falla, el concentrador
aísla el nodo dañado del resto del anillo y permite que continúe el
funcionamiento normal de la red. Un concentrador admite del orden de 10 nodos.
Para expandir el anillo, se pueden conectar varios concentradores entre
sí formando otro anillo, de forma que los procedimientos de
acceso siguen siendo los mismos. Para prevenir fallos en esta configuración se
puede utilizar un anillo de protección o respaldo. De esta forma se ve como un
anillo, en realidad, proporciona un enlace de comunicaciones muy fiable ya que
no sólo se minimiza la posibilidad de fallo, sino que éste queda aislado y
localizado (fácil mantenimiento de la red).
El protocolo de
acceso al medio debe incluir mecanismos para retirar el paquete de datos de la
red una vez llegado a su destino. Resumiendo, una topología en anillo no es
excesivamente difícil de instalar, aunque gaste más cable que un Bus, pero el coste
de mantenimiento sin puntos centralizadores puede ser intolerable. La
combinación estrella/anillo puede proporcionar una topología muy fiable sin el
coste exagerado de cable como estrella pura.
La topología en estrella se caracteriza por tener todos sus nodos
conectados a un controlador central. Todas las transacciones pasan a través del
nodo central, siendo éste el encargado de gestionar y controlar todas las
comunicaciones. Por este motivo, el fallo de un nodo en particular es fácil de
detectar y no daña el resto de la red, pero un fallo en el nodo central
desactiva la red completa.
Una forma de evitar un solo controlador central y además aumentar el
límite de conexión de nodos, así como una mejor adaptación al entorno, sería
utilizar una topología en estrella distribuida. Este tipo de topología está
basada en la topología en estrella pero distribuyendo los nodos en varios
controladores centrales. El inconveniente de este tipo de topología es que
aumenta el número de puntos de mantenimiento.
Tarjeta de Interfaz de Red
Para comunicarse con el resto de la red, cada
computadora debe tener instalada una tarjeta de interfaz de red (Network
Interface Card, NIC). Se les llama también adaptadores de red o sólo tarjetas de red.
En la mayoría de los casos, la tarjeta se adapta en la ranura de expansión de
la computadora, aunque algunas son unidades externas que se conectan a ésta a
través de un puerto serial o
paralelo. Las tarjetas internas casi siempre se utilizan para las PC's, PS/2 y
estaciones de trabajo como las SUN's. Las tarjetas de interfaz también pueden
utilizarse en mini computadoras y mainframes. A menudo se usan cajas externas
para Mac's y para algunas computadoras portátiles.
La tarjeta de interfaz obtiene la información de la PC, la convierte al
formato adecuado y la envía a través del cable a otra tarjeta de interfaz de la
red local. Esta tarjeta recibe la información, la traduce para que la PC pueda
entender y la envía a la PC.
Son ocho las funciones de
la NIC:
1.
2. Comunicaciones de
host a tarjeta
3. Buffering
4. Formación de paquetes
5. Conversión serial a
paralelo
6. Codificación y
decodificación
7. Acceso al cable
8. Saludo
9. Transmisión y
recepción.
Estos pasos hacen que los datos de la memoria de
una computadora pasen a la memoria de
otra.
El módem es otro de los periféricos que con el tiempo se ha convertido
ya en imprescindible y pocos son los modelos de
ordenador que no estén conectados en red que no lo incorporen. Su gran
utilización viene dada básicamente por dos motivos: Internet y el fax,
aunque también le podemos dar otros usos como son su utilización como
contestador automático incluso con funciones de centralita o para conectarnos
con la red local de nuestra oficina o
con la central de nuestra empresa.
Aún en el caso de estar conectado a una red, ésta tampoco se libra
de éstos dispositivos, ya que en este caso será la propia red la que utilizará
el módem para poder conectarse a otras redes o a Internet estando en este caso
conectado a nuestro servidor o a un router.
Lo primero que hay que dejar claro es que los módem se utilizan con
líneas analógicas, ya que su propio nombre indica su principal función, que es
la de modular-demodular la señal digital proveniente de nuestro ordenador y
convertirla a una forma de onda que sea asimilable por dicho tipo de líneas.
Es cierto que se suelen oír expresiones como módem ADSL o
incluso módem RDSI, aunque esto no es cierto en estos casos, ya que estas
líneas de tipo digital no necesitan de ningún tipo de conversión de digital a
analógico, y su función en este caso es más parecida a la de una tarjeta de red que
a la de un módem. Uno de los primeros parámetros que lo definen es su
velocidad. El estándar más habitual y el más moderno está basado en la actual
norma V.90 cuya velocidad máxima está en los 56 Kbps (Kilo bites por segundo).
Esta norma se caracteriza por un funcionamiento asimétrico, puesto que la mayor
velocidad sólo es alcanzable "en bajada", ya que en el envío de datos
está limitada a 33,6 Kbps.
Otra consideración importante es que para poder llegar a esta velocidad
máxima se deben dar una serie de circunstancias que no siempre están presentes
y que dependen totalmente de la compañía telefónica que nos presta sus
servicios, pudiendo ser en algunos casos bastante inferiores.
Evidentemente, el módem que se encuentre al otro lado de la línea
telefónica, sea nuestro proveedor de Internet o el de nuestra oficina debe ser
capaz de trabajar a la misma velocidad y con la misma norma que el nuestro, ya
que sino la velocidad que se establecerá será la máxima que aquel soporte.
Otras normas habitualmente utilizadas son:
|
Norma
|
Velocidad máxima
|
Otras velocidades
|
|
V.90 y X2*
|
56.000 bps
|
57333 54666 53.333 52000 50666 49333 48.000 46666 45333 44000 42666
41333 40000 38666 37333 36000 34666 bps
|
|
V.34+
|
33.600 bps
|
31.200 bps
|
|
V.34
|
28.800 bps
|
26.400, 24.000, 21.600, 19.200, 16.800 bps
|
|
V.32bis
|
14.400 bps
|
12.000 bps
|
|
V.32
|
9.600 bps
|
7.200 bps
|
|
V.23
|
4.800 bps
|
|
|
V.22bis
|
2.400 bps
|
|
|
V.22 y Bell 212A
|
1.200 bps
|
|
|
V.21 y Bell 103
|
300 bps
|
* Protocolo propietario de 3Com, es decir, no estándar.
Otra funcionalidad ya considerada como obligatoria en cualquier módem es
el soporte de funciones de FAX. Lo estándares son los siguientes:
|
Norma
|
Velocidad máxima
|
Otras velocidades
|
|
V.17
|
14.400 bps
|
12.000 bps
|
|
V.29
|
9.600 bps
|
7.200 bps
|
|
V.27ter
|
4.800 bps
|
2.400 bps
|
|
V.21
|
300 bps
|
Otros estándares considerados como imprescindibles son los de control de
errores y compresión de datos. Los más habituales son: V.42, V.42bis y MNP 2-5.
Un aspecto igualmente importante es el de contar con una memoria de tipo flash que
nos permita la actualización del firmware al igual que ocurre con las BIOS de
las placas base.
Este detalle ha sido extremadamente importante en los módem que
utilizaban los distintos estándares de 56K anteriores a la norma V.90, ya que
gracias a ello y mediante una simple actualización ha sido posible no quedarse
con un modelo desfasado.
Igualmente algunos modelos que funcionaban a 33,6 Kbps han podido ser
actualizados y funcionar a 56 Kbps con el mismo método y
sin necesidad de actualizar el hardware.
La palabra módem esta formada por las raíces de las palabras modulador o
desmodulador. El modulador se encarga de recoger las señales digitales
(caracteres binarios) y convertirlas en señales analógicas (una onda modulada)
capaces de ser transmitidas por línea telefónica. El desmodulador es el que
realiza la operación inversa; es decir, transforma las señales analógicas en
señales digitales, capaces de ser interpretadas por la computadora.
La modulación de
la señal que emiten los módems puede hacer de tres maneras:
1. Modulación por
amplitud: a cada valor de la señal de entrada 1, 0, se le hace corresponder un
valor distinto de la amplitud de la onda portadora.
2. Modulación por
frecuencia: consiste en variar la frecuencia de la portadora en función de la
señal de entrada, manteniendo la misma amplitud.
3. Modulación por fase:
variación de la fase de la portadora (normalmente 180°) en función de la señal
de entrada.
Además de las funciones explicadas, el módem puede realizar otras de
control y transmisión de datos se efectúen correctamente.
Tipos de módems
El módem serie externo
Desde el punto de vista de su aspecto físico, existen tres tipos:
internos, externos y de tarjeta PCMCIA. Los módems internos son placas de
circuito impreso que se instalan dentro del ordenador. Para instalar un módem
interno hay que abrir el ordenador y acceder a su interior. Los módems externos
son pequeñas cajas que se conectan al puerto serie del ordenador, a la red
telefónica fija, y a la red eléctrica, a través de un alimentador. Los módems
de tarjeta se insertan en una ranura PCMCIA de un ordenador portátil, o en una
unidad equivalente para un ordenador de sobremesa. Estos dispositivos toman
la alimentación del
interior de ordenador, por lo que no requieren un alimentador externo.
Este es el módem "clásico" por antonomasia y posiblemente aún
el más utilizado, a pesar de que la competencia de
los modelos basados en USB es
cada vez más fuerte. Por tanto, los mejores modelos se suelen encontrar aún en
este formato y es ya habitual encontrarse en ellos funciones de contestador
automático, fax y centralita telefónica, actuando incluso en el caso de que
nuestro ordenador esté apagado, gracias a la memoria que incorporan. Algunos
modelos también integran un altavoz y un micrófono, por lo que se convierten en
plenamente autónomos...
En éste tipo de dispositivos es muy importante utilizar un puerto
serie que implemente una UART del tipo 16550 o alguna de sus variaciones como
la 16550AF que nos permitirá un flujo de datos con el ordenador de 115.000 bps.
UART más antiguas como las 16540 o peor aún las 8250 son hoy día inaceptables
por su baja velocidad. (Consultar nuestra sección de Puertos)
La forma más sencilla de conocer qué UART implementan nuestros puertos
serie es mediante el programa MSD
que viene con casi todas las versiones de MS-DOS y Windows (si
no está en tu disco duro busca
en el CD o
los disquetes de instalación)
Hay que tener en cuenta que la velocidad de comunicación del módem con
el puerto serie debe ser bastante mayor de la que éste es capaz de transmitir a
través de la línea telefónica, entre otros motivos por la compresión hardware
que es capaz de realizar a los datos que le llegan.
|
UART
|
Velocidad máxima puerto série
|
Recomendado para módem a:
|
|
16550
|
115.000 bps
|
hasta 56K
|
|
16450
|
38.400-57.600 bps
|
28.800 bps sin o con compresión dependiendo de la rapidez del
ordenador.
|
|
8250
|
19.200 bps
|
14.400 bps sin compresión o modos más lentos con compresión
|
Ventajas:
·
No ocupan ninguna ranura de expansión, lo que es adecuado para
ordenadores con nulas o pocas posibilidades de ampliación.
·
Sólo utilizan los recursos del propio puerto serie al que están conectados.
·
Disponen de indicadores luminosos
que nos informan del estado de
la conexión y del propio módem.
·
Se pueden "reiniciar" sin necesidad de hacerle un
"reset" al ordenador o simplemente apagar cuando no lo utilizamos.
·
Por último, algunos modelos externos implementan botoncitos adicionales
para subir o bajar el volumen del
altavoz o para activar las funciones de contestador o incluso implementan un
micrófono o un altavoz, que en los modelos internos difícilmente podremos
encontrar.
El módem interno
En este tipo de configuración normalmente encontramos modelos de gama
baja y prestaciones recortadas, como ocurre en el caso de los
"Winmodem", también llamados "softmodem" o HSP. Sin embargo
esto no es más que una estrategia de
los fabricantes debido a que este tipo de módem suelen resultar más económicos
que los externos.
Aquí igualmente podremos hacer una segunda distinción dependiendo
del tipo de bus al que vayan conectados. Encontraremos modelos para ranura ISA,
para PCI o para las más novedosas AMR. Debido a que el primero está
tendiendo a desaparecer, cada vez es más difícil encontrar modelos para él,
siendo lo habitual los dispositivos PCI, que además tienen la ventaja del Plug
and Play (PnP) que siempre es una ayuda en el momento de su instalación.
Los modelos basados en AMR sólo podremos utilizarlos en las placas
más modernas como las que utilizan el chipset i810, y están orientados al
mercado de gama baja, debido a que la mayor parte de la funcionalidad del
dispositivo está ya implementada en la propia placa base y al igual que ocurre
en el caso de los Winmódem su funcionamiento está más basado en el software que
en el hardware, lo que repercute en un menor precio de coste pero por el
contrario su utilización consume ciclos de CPU y
su portabilidad está limitada ya que no todos los sistemas operativos disponen
del soporte software adecuado para hacerlos funcionar.
Ventajas:
·
No necesitan una fuente de alimentación externa y no ocupan lugar en
nuestro escritorio, lo que normalmente es de agradecer...
·
No ocupan ninguno de los puertos serie existentes en nuestra máquina.
·
En máquinas muy
antiguas no hay que preocuparse de posibles problemas en
la velocidad de transferencia por causa de un puerto serie lento debido a la
utilización de algún chip UART anticuado. (Consulte nuestra sección de Puertos)
El módem USB
Este tipo de configuración es la reciente dentro del mundo de los módem.
La principal ventaja la tenemos en el propio método de conexión, por lo que os
remitimos a nuestra sección dedicada a este puerto.
Respecto del modelo externo para puerto serie tiene la ventaja de
que no hay que preocuparse por la velocidad de conexión de éste con el
ordenador, pues en este caso el caudal proporcionado es más que suficiente.
Tampoco es problema el contar con pocos puertos USB, pues siempre podremos
adquirir un hub para
interconectar más dispositivos. De todas formas para evitar este gasto sería
interesante que el propio módem incorporara como mínimo dos conectores, aunque
no suele ser lo habitual.
Ventajas:
·
No ocupan ninguna ranura de expansión, lo que es adecuado para
ordenadores con nulas o pocas posibilidades de ampliación, incluso para
ordenadores portátiles, aunque hay que tener en cuenta que su consumo normalmente
será mayor que el de un dispositivo de tipo PC-Card.
·
Sólo utilizan los recursos del propio USB al que están conectados.
·
Suelen dispone de indicadores luminosos que nos informan del estado de
la conexión y del propio aparato.
·
Algunos modelos disponen de un interruptor para apagarlo cuando no lo
utilizamos. En todo caso, al igual que ocurre con cualquier otro dispositivo
USB, siempre se puede desconectar (y por supuesto conectar) "en
caliente", es decir, con el ordenador en marcha.
·
Una ventaja sobre los módem externos serie es que no precisan de ninguna
alimentación externa.
El módem en formato PC Card
Este tipo de módem es el adecuado para los ordenadores portátiles, pues
tiene las mismas prestaciones que el resto de tipos analizados, pero con el
tamaño de una tarjeta de crédito.
Ventajas:
·
No necesita fuente de alimentación externa y su consumo eléctrico es
reducido, aunque no es conveniente abusar de él cuando lo utilizamos en un
ordenador portátil usando las baterías.
Ejemplo de aplicación de redes
En la actualidad existen numerosos ejemplos que permiten identificar la
aplicación de redes, tal puede ser el caso de una compañía que posee una
cantidad notable de computadoras en funcionamiento en cada localidad para
llevar el control de los inventarios,
cada una de estas computadoras puede estar trabajando aislada de las otras,
pero en un momento dado la gerencia de
dicha empresa decidió conectarlas en red para poder extraer y correlacionar
información de toda la compañía, esto con la finalidad de poder compartir los
recursos, hacer que todos los programas, el equipo y especialmente los datos
estén disponibles para cualquier empleado de la empresa en
cualquier momento por medio de la red, sin importar la localidad física de los
recursos y de los usuarios.
También otro ejemplo muy notable, es el que tenemos en nuestro laboratorio de
computación en donde todas las computadoras están conectadas entre sí, lo cual
permite compartir recursos e información, que en muchos casos ésta información
suele ser archivos o datos; así también como unidades de disco, directorios,
permitiendo de esta manera que la información que se encuentra en cada
computador este disponible, así como también permite que la Internet este
disponible para todas las computadoras del laboratorio al mismo tiempo sin
problemas de conexión.
Durante las últimas décadas el desarrollo de las computadoras han venido
evolucionando de manera muy rápida, a tal punto que se han venido creado nuevas
formas de comunicación, que cada vez son más aceptadas por el mundo actual.
En este trabajo se pudo obtener información sobre los Cables par
Trenzado, de las diferentes formas de Redes, de los MODEM, entre otros aspectos
que en la actualidad son muy utilizados no tan solo en el medio de las
computadoras sino en el mundo de las telecomunicaciones que de una forma u otra
a facilitado nuestras formas de vida solamente en el aspecto profesional;
facilitándonos nuestros trabajos, sino en el aspecto cultural , ya que gracias
a estos podemos enriquecer nuestra cultura permitiéndonos
evolucionar cada vez mas.
Además de permitir la comunicación no solo desde un mismo salón sino
alrededor del mundo, es decir, que no es estrictamente necesario tener dos o
mas computadoras cercas para comunicarse y acceder a la información que estas
posean estas pueden estar en punto distantes el uno del otro y se tiene la
misma comunicación y la accesibilidad a la información deseada.
https://www.youtube.com/watch?v=o1Grmr4sYV4
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