Clasificacion de Redes: Por Distribución y por Forma de trabajo

l concepto básico de red hace referencia a doso más computadoras conectadas entre sí a tra-vés de un dispositivo específico. De este modo,pueden compartir recursos, como archivos,impresoras, conexión a Internet, aplicaciones ouna combinación de todos ellos, que podránser vistos por todos los usuarios o sólo por un

grupo, aplicando una simple política desde el siste-ma operativo o firewall. Las redes fueron creadas, como mencionamos antes,con la idea principal de compartir información yrecursos en un área local, para luego conectar estoslugares (físicamente separados) de una manera sen-cilla, por medio de la tecnología de área amplia. Esteavance en las comunicaciones permitió que, con eltiempo, se fueran agregando nuevas herramientasque permitían la colaboración entre computadorasde arquitectura muy heterogénea (en especial, entredistintos fabricantes: PC IBM compatible, AppleMacintosh y terminales UNIX, entre otros).Para que una computadora pueda tener acceso a lared, deberá poseer una tarjeta particular (NetworkInterface Card). Cuando conectamos las PCs, debe-mos tener en cuenta un factor importante, la topo-logía, que define la arquitectura de la red. Ésta

ELas redes de PCs se clasifican según su tamaño. Cubren desde una redhogareña hasta una empresa, un campus, una ciudad, un país o el mundo entero. Veamos cómo se compone cada una ellas.

Clasificación de redes

Las redes de datos

se conectan a partir

del dispositivo de red,

que puede variar su capacidad

de transmisión e interfaz de conexión.

LAS REDES SE CLASIFICAN DEACUERDO CON LA EXTENSIÓNFÍSICA EN QUE SE UBICAN SUS COMPONENTES.

puede ser lógica o física. La lógica se refiere a cómo funcio-na la red, que puede ser Ethernet (broadcast) o por Token;mientras que la física indica el modo en el que la red estáarmada físicamente. Estos aspectos serán detallados másadelante; por el momento, lo importante es saber que ambasarquitecturas le dan un tratamiento diferente al transportede los datos entre las computadoras.

¿CÓMO SE CLASIFICAN? Las redes de computadoras se clasifican según su tamaño, esdecir, por la extensión física en la que se ubican sus componen-tes, desde una red hogareña hasta una empresa, un campus,una ciudad, un país o, incluso, el mundo entero. La clasifica-ción determina los medios de conexión, los dispositivos y losprotocolos requeridos para operarlas.

REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)Son redes ubicadas en un área restringida, cuya propiedad esprivada; pueden estar situadas en una oficina o en el edificiode la empresa. Las hogareñas también se consideran LANsiempre y cuando tengan, al menos, dos computadoras.Para que una PC pueda tener acceso a la red, debe poseeruna tarjeta de red (NIC). Los componentes de una LAN pue-den ser: computadoras, servidores e impresoras, entre otros.Los medios utilizados para conectarlas son los cables y/o elaire (el más común es el sistema WiFi, a través de un accesspoint), y los dispositivos de enlace (networking): hub, switcho router. Recordemos que estos componentes se explicaráncon profundidad a lo largo de toda la obra.La infraestructura varía según el tamaño del área por cubrir,la cantidad de usuarios que se pueden conectar, y el númeroy los tipos de servicios disponibles. Las características clave delas redes de área local para tener en cuenta son:


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Cuando hablamos de unidades de medida, nosreferimos a Mbps (megabits por segundo), queindica la cantidad máxima teórica de paquetes dedatos que se transmiten en la red. Recordemos queun bit es la unidad mínima de datos (1 o 0), y unmegabit es equivalente a un millón de bits. Nodebemos confundirnos con MBps (megabytes porsegundo), que representa un volumen mayor dedatos: 1 MB es igual a 1024 Kilobytes.

UNIDADES DE MEDIDA

FirewallMódem/RouterInternet

Switch

Equipo 1 Equipo 2 Equipo 3 Equipo 4 Equipo 5 Equipo 6 Equipo 7

LAN

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Una red local está formada por equipos unidos dentro de un área determinada, como puede seruna oficina, un hogar y locaciones similares.

Distribución LAN

-Permiten impulsar tecnologías para compartir localmente archivos y hard-ware de manera eficiente y, así, permitir las comunicaciones internas.-Son redes de propiedad privada, por ejemplo, una red hogareña, unaoficina, una empresa o una pyme, entre otras.-Se usan para conectar computadoras personales, con el objeto decompartir recursos e intercambiar información, y así facilitar el trabajo.-Están restringidas en tamaño.-Suelen emplear tecnología Ethernet (broadcast) mediante un cablesencillo (por ejemplo, UTP), a través del cual todas las computadoras seconectan a un nodo central (hub o switch).Normalmente, las redes locales operan a velocidades que se encuen-tran entre 10 y 100 Mbps (megabits por segundo). En la actualidad, semanejan velocidades superiores, que van desde 1 Gb hasta 10 Gb,aunque estas últimas aún no se aplican en forma masiva; se planea suimplementación a medida que aumente el tráfico de datos con el agre-gado de voz y video. Las redes de área local se destacan por tener bajoretardo y generar mínimos márgenes de error.Los requerimientos que tienen hoy las redes LAN, de acuerdo con lademanda y las necesidades cotidianas, son:-Escalabilidad: La red LAN debe poder absorber el crecimiento futuro,

sobre la nueva red que se cree. Este detalle resul-ta clave, dado que una red no siempre se armadesde cero, sino que se pueden realizar mejorassobre las ya implementadas.-Administración: Es un término poco aplicado;sin embargo, las redes deben ser administradasa través de programas o de aplicaciones quepermitan relevar los problemas surgidos a dia-rio, analizarlos y darles una solución.-Costo-beneficio: Es un tema no menor, dadoque siempre que se impulsa una nueva red ouna modificación de la actual, debe primar esteaspecto.-Alta disponibilidad: La red debe estar siem-pre operativa. Un factor importante para queesto suceda es contar con ambientes redundan-tes, tanto en las conexiones como en los dispo-sitivos.-Serv icios: La red debe tener la capacidad desoportar diferentes tipos de tráfico, como datos,voz y video, por lo que se requiere QoS (calidadde servicio). También exige ambientes con des-arrollo de multicast (multidifusión de datosentre usuario) y, en especial, que sea segura,con buenas prácticas de resguardo.-Multiprotocolo: La red debe tener capacidad através de los dispositivos de networking y permi-tir el trabajo en ambientes cerrados, con protoco-los propietarios, como también en ambientes conestándares, bajo normas comunes, para diferen-tes fabricantes.-Mov ilidad: Las redes actuales, por el continuo

Redes y dispositivos de red


Router

La Lechera S.A.

Área de comercialización FábricaDepósito

ÁREA FIJA - 5000 m2

movimiento de las personas que conforman unaempresa, deben tener la capacidad de implementartecnología wireless. Para cubrir las necesidades de todos los usuarios,hay que prestar atención a la convergencia de múl-tiples servicios, a la mayor movilidad de los usuarios,al aumento en las velocidades de conexión y a unmayor número de parámetros de seguridad antenuevos peligros emergentes.

REDES DE CAMPUSSon redes LAN ubicadas en edificios dentro de unárea fija, las cuales, interconectadas, conformanuna estructura única. Esta interconexión se realiza através de enlaces de alta velocidad, para que el trá-fico no se vea perjudicado por los volúmenes gene-rados en cada uno de los edificios.Para comprender mejor este concepto, abordemosun caso práctico. Una pequeña empresa dedicada ala comercialización de lácteos, La Lechera S.A., tiene20 usuarios, todos conectados a un dispositivo cen-tral (hub o switch). Debido al tipo de inmueble,cinco personas ubicadas en el subsuelo no puedenincorporarse a la red utilizando el cableado, por loque se decide implementar un ambiente WiFi y, así,solucionar esta primera dificultad. Para el desarrollodel negocio, se cuenta con una conexión a Internet. Luego de un año bajo un agresivo desarrollo de mar-keting, la empresa se ve obligada a dividir a su perso-nal en dos instalaciones anexas al edificio principal. Elsegundo problema radica en que todos los edificios

(el principal y los anexos) deben estar conectados bajo lamisma red. La arquitectura de campus LAN permite resolvereste conflicto.

REDES DE ÁREA AMPLIA (WAN)Viene del término Wide Area Network, y se trata de redesque interconectan las de área local (LAN). La WAN proporcio-na acceso a computadoras, servidores de archivos y serviciosubicados en lugares distantes. A medida que la empresacrece y ocupa más de un sitio, es necesario interconectar lasLANs de las sucursales con la casa central, para formar unared de área amplia. En la actualidad, existen muchas opcio-nes para implementar soluciones WAN, que difieren en tec-nología, velocidad y costo. Estar familiarizados con estas tec-nologías permite conocer el diseño y la evaluación de la red.Es necesario destacar que la clasificación de redes que hemosdetallado hasta el momento es sólo una introducción y, másadelante, analizaremos otros detalles de importancia.

APLICACIÓN DE UNA WANSi una empresa tiene la idea o la necesidad de armar una redde área amplia, debe suscribirse a un proveedor de servicioWAN. La WAN utiliza enlaces de datos suministrados por unISP (Internet Service Provider) para acceder a Internet yconectar los sitios de la empresa entre sí, con los de otrasentidades, con servicios externos e, incluso, con usuariosremotos. Una WAN, al igual que una LAN, es capaz de trans-portar datos, voz y también video. Los servicios telefónicos ylos de datos son los de uso común. Los enlaces WAN proveen varias velocidades medidas en bitspor segundo (bps), kilobits por segundo (Kbps o 1000 bps),

Las redes de Campus son redes LAN ubicadas en edificios dentro de un áreafija, que, interconectadas,conforman una red única.

DistribuciónCampus

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Router DCE

MÓDEM DCE(Equipo de comunicación

de datos)

Router DTESwitch Switch

Sucursal Nueva York

Casa CentralSan Francisco

WAN

MÓDEM DTE(Equipo de terminal de datos)

megabits por segundo (Mbps o 1000 kbps) ogigabits por segundo (Gbps o 1000 Mbps). Losvalores de bps por lo general son de full duplex;esto significa que una línea puede transportar 2Mbps en cada dirección, de manera simultánea.

COMPONENTES DE LA WANEl router es el dispositivo necesario para estared. Contiene varios tipos de interfaces paraconectar tanto LANs como WANs. Los compo-nentes de una red WAN típica incluyen:-Dos o más redes de área local (LAN) inde-pendientes: El router utiliza información dedirección para enviar los datos a la interfaz WANapropiada. Es un dispositivo de red activo e inte-ligente y, por lo tanto, puede participar en laadministración de una red. -Routers conectados a cada LAN: Los routersadministran las redes, suministrando un controldinámico de los recursos, y dando asistencia alas tareas y objetivos específicos, como conecti-vidad, desempeño confiable, control de admi-nistración y flexibilidad.-Módems que administran la velocidad detransmisión: Estos dispositivos transmitendatos a través de las líneas telefónicas, pormedio de la modulación y demodulación delas señales. Se encargan de conectar los rou-ters en la WAN y de sincronizarlos a unamisma velocidad. Las señales digitales sesuperponen a la analógica de la voz, que semodula para su transmisión. Si se enciende elaltavoz del módem interno, la señal moduladase oye como una serie de silbidos. En el desti-

no, las señales analógicas retornan a su forma digital, es decirque se demodulan. -Serv idores de comunicación para atención de llamadas:Los servidores de comunicaciones concentran la relación deusuarios de acceso telefónico entrante y de acceso remoto a unaLAN. Pueden tener una mezcla de interfaces analógicas y digita-les, y admitir a cientos de usuarios al mismo tiempo.

REDES DE ÁREA METROPOLITANA (MAN)Viene del término Metropolitan Area Network. Es una red que abar-ca un área metropolitana, como una ciudad o una zona suburbana.Una MAN, por lo general, consta de una o más LANs dentro deun área geográfica común. Este tipo de redes son administradaspor un proveedor de servicios (ISP). Por ejemplo, un banco con variassucursales puede utilizar una MAN. Normalmente, se recurre a unproveedor de servicios para conectar dos o más sitios LAN utilizan-do líneas privadas de comunicación o servicios ópticos. También sepuede crear una MAN por medio de tecnologías de puente inalám-brico, enviando haces de luz a través de áreas públicas.

REDES DE ÁREA DE ALMACENAMIENTO (SAN)Viene del término Storage Area Network. Su aplicación está orien-tada a dar servicios a empresas, para resguardar importantes volú-

Distribución WAN

Operar entre áreas geográficas extensas y distantes.

Brindar capacidades de comunicación en tiemporeal entre usuarios.

Ofrecer recursos remotos de tiempo completo,conectados a los servicios locales.

Prestar servicios de correo electrónico, World WideWeb, transferencia de archivos y comercio electrónico.

LAS WANESTÁN DISEÑADASPARA REALIZAR LOSSIGUIENTESPROCESOS

La función de una red WAN es interconectar una omás redes locales (LAN). Por lo general, este recursoes utilizado por las empresas en expansión.


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Depósito Fábrica

Casa Central Sucursal

Fibra óptica

menes de información. El crecimientoexponencial de la información almace-nada en los centros de procesamientode las empresas, cuestión generada porla informatización avanzada y la evolu-ción de las comunicaciones, ha llevadoa la industria a crear soluciones máseficientes para administrar el almace-namiento de los datos. Una red SANofrece ventajas tales como: realizartareas de resguardo, facilitar la imple-mentación de centros de recupero dedatos, efectuar ampliaciones de discoscon mayor tiempo de disponibilidad yaumentar la eficiencia de la capacidadalmacenada.Las redes que están dentro de la cate-goría SAN poseen las siguientescaracterísticas:

-Rendimiento: Permiten el accesoconcurrente de matrices de disco ocinta, proporcionando un mejor rendi-miento del sistema.

-Disponibilidad: Tienen una toleran-cia incorporada a los desastres, yaque se puede hacer una copia exactade los datos mediante una SAN hastauna distancia de 10 kilómetros (km) o6,2 millas.

-Escalabilidad: Permiten la fácil reubi-cación de datos de copias de seguridad,operaciones, migración de archivos yduplicación de datos entre sistemas.

Las redes metropolitanas cubren ciudades enteras;generalmente, el medio de transmisión es la fibra óptica.

Distribución MAN

REDES DE ÁREA PERSONAL (WPAN)Viene del término Wireless Personal Area Network. Es el caso más simple,el de una red capaz de operar en forma independiente. Por ejemplo, unaPC con sus periféricos inalámbricos asociados debe soportar un ampliorango de velocidades de transmisión, como computadoras y teléfonoscelulares, entre otros dispositivos. Se divide en dos redes: una formadapor los dispositivos de baja velocidad, y otra, por los de alta velocidad. Enotras palabras, WPAN representa el concepto de redes que permiten a laspersonas comunicarse con sus dispositivos personales (PDAs, tableroselectrónicos de navegación, agendas electrónicas, computadoras portáti-les) y, así, establecer una conexión inalámbrica con el mundo.

LAN

Son redes ubicadasen un área local yson de propiedadprivada. Están enuna oficina, piso oedificio de unaempresa. Las velo-cidades de cone-xión varían entre10 Mbps y 10Gbps.

CAMPUS

Son redes LAN ubi-cadas en edificiosdentro de un áreafija, las cuales,interconectadas,conforman una redúnica. Esta interco-nexión se realiza através de enlacesde alta velocidad.

MAN

Interconectan lasredes de área locala través de enlacesde alta velocidad ycon una infraes-tructura de conec-tividad redundante.Esto evita la pérdi-da de conectividadde extremo aextremo del pro-veedor de servicios.

WAN

Son redes queinterconectan lasredes de árealocal. Son de pro-piedad privada yno tienen altasvelocidades detransmisión.Presentan unavariante llamadaBroadband Access,como ADSL ycablemódem.

SAN

Si bien su nombreindica que se tratade una red, suaplicación estáorientada a darservicios a empre-sas, para resguar-dar importantesvolúmenes deinformación.

WPAN

Es un tipo de redcapaz de operar enforma independien-te. Debe soportarun amplio rango develocidades detransmisión, comocomputadoras yteléfonos celulares,entre otros disposi-tivos, soportandotasas de datos debaja velocidad.

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l concepto de arquitectura Ethernet es comple-jo de definir en pocas palabras. Sin embargo, amodo de introducción, podemos decir que setrata de una red con la capacidad de conmutarpaquetes de datos de acceso múltiple (mediocompartido) y difusión amplia (broadcast), queutiliza un medio pasivo (cable o aire) y que no

posee ningún control central. En la arquitecturaEthernet, el acceso al medio de transmisión estágobernado por las estaciones de trabajo, medianteun esquema de administración estadístico. Poco apoco, iremos recorriendo a lo largo de la obra estosconceptos para comprender con mayor claridadcómo funciona esta arquitectura.

Este tipo de arquitectura es una de las más usadas en redes de datos debido a su confiabilidad, escalabilidad y facilidad para la administración. Veamos de qué se trata.

ELEMENTOSPara comenzar con la comprensión de esta tecnología,hagamos un punteo de las características principales: -Medio físico: Compuesto por los cables (UTP y fibra óptica)y otros elementos de hardware, como los conectores RJ45 yplacas de red, utilizados para transportar la señal entre losdispositivos que se conectan a la red.-Componentes de señalización: Son dispositivos electró-nicos estandarizados que envían y reciben señales sobre uncanal Ethernet.-Conjunto de reglas para acceder al medio: Protocolo utili-zado por la tarjeta de red que controla el acceso al medio y quepermite a los dispositivos de la red utilizar de forma compartidael canal Ethernet. Existen dos modos: half y full duplex.-Trama Ethernet (Frame Ethernet): Se trata de un con-junto de bits organizados de forma estándar. El frame esutilizado para llevar los datos dentro del sistema Ethernet.

EL FRAME ETHERNETLa importancia del frame Ethernet radica en que nos permi-te analizar en detalle el tráfico de red. Este tema, que abor-daremos en forma teórica, como veremos a continuación, esbastante complejo, pero necesario. Su rédito está en la prác-tica y consiste en averiguar con certeza qué tráfico está reco-rriendo nuestra red, sobre todo, si tenemos en cuenta que nosólo hay protocolos que representan los datos, sino que cadauna de las tecnologías que se suman aportan sus propiosprotocolos. Recordemos que hay varios tipos de protocolos,

Arquitectura Ethernet

La primera red de computado-ras fue creada por ARPA(Advanced Research ProjectsAgency) con el objetivo deinterconectar universidades ycentros de investigación.

La primera versión de Ethernetfue desarrollada a fines de ladécada con el objetivo de con-seguir un medio de comunica-ción entre computadoras.

A mediados de esta década,los usuarios comenzaron ausar módems para conectarsecon otras PCs y compartirarchivos. Estas comunicacio-nes se denominaban punto-a-punto.

En lugar de poder comunicarsecon una sola computadora ala vez, era posible acceder avarios equipos mediante lamisma conexión; esta WAN seconvirtió en Internet.

E

LÍNEA HISTÓRICA

Década del 60 Década del 70 Década del 80 Década del 90


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