Redes Informáticas

● Las redes informáticas son un conjunto de computadoras que están interconectadas entre sí o mediante medios inalámbricos.

● Cada computadora conectada a la red se llama estación de trabajo o nodo de la red. Si en la red se encuentra una computadora central, a la cual es resto de las estaciones de trabajo le solicitan o piden recursos, pasa a llamarse servidor.

● Una red se define como un sistema el cual a través de hardware (equipos) y software (programas) permite compartir recursos e información. Dichos recursos pueden ser impresoras, discos duros, CD ROM, etc. (hardware) y datos y aplicaciones (software). Las redes a través de los tiempos han venido evolucionando desde sistemas sencillos y pequeños hasta sistemas gigantes y muy complejos.

Red

Cuando en 1981 IBM presenta; la computadora personal (PC), la palabra personal era un adjetivo adecuado. Estaba dirigido a las personas que deseaban disponer de su propia computadora, sobre la que ejecutan sus propias aplicaciones, y sobre la que administran sus archivos personales en lugar de utilizar las microcomputadoras y grandes sistemas que estaban bajo el estricto control de los departamentos de informática. Los usuarios de las computadoras personales comenzaron pronto a conectar sus sistemas formando redes, de una forma que podrán compartir los recursos como impresoras. Ocurriendo entonces algo divertido.

Alrededor de 1985 las redes se hicieron tan grandes y complejas que el control volvió a los departamentos de informática. En la actualidad las redes no son elementos simples y fáciles. A menudo se llegan a extender fuera de la oficina local, abarcan el entorno de una ciudad o uno mayor y necesitan entonces expertos que puedan tratar los problemas derivados de las comunicaciones telefónicas, con microondas o vía satélite.

Objetivo de la red

Las redes están creadas con el objetivo de que las computadoras se conecten entre sí, para compartir información y recursos para poder aumentar la productividad de las organizaciones, disminuyendo costos y tiempo en el proceso.

El objetivo principal de una Red es compartir información y recursos de Hardware y/o Software entre las computadoras que pertenecen a la Red

Tipos de Redes Redes según la Zona Geográfica: LAN, MAN y WAN; según el Sistema Jerárquico de Red: REDES CLIENTE y PUNTO A PUNTO

TIPOS DE REDES SEGÚN SU EXTENSIÓN GEOGRÁFICA

SEGÚN LA ZONA GEOGRÁFICA LAS REDES SE PUEDEN DIVIDIR EN TRES TIPOS:

LAN:Redes de Área Local

MAN: REDES DE Área Metropolitana

WAN: Redes de Área Extendida

REDES DE ÁREA LOCAL (LAN) Y REDES DE AREA METROPOLITANA (MAN)LAN: Es un conjunto de equipos que pertenecen a la misma organización y están conectados dentro de un área geográfica pequeña mediante una red, generalmente con la misma tecnología (la más utilizada es Ethernet).

MAN conecta diversas LAN cercanas geográficamente en un área de cincuenta kilómetros entre sí a alta velocidad. Por lo tanto, una MAN permite que dos nodos remotos se comuniquen como si fueran parte de la misma red de área local. Puede ser privada o pública. Una MAN está compuesta por conmutadores o routers conectados entre sí mediante conexiones de alta velocidad (generalmente cables de fibra óptica).

REDES DE ÁREA EXTENDIDA (WAN)Una WAN conecta múltiples LAN entre sí a través de grandes distancias geográficas. Las líneas de transmisión: Se conocen como circuitos, canales o trúcales. Los elementos de intercambio: Son computadores especializados utilizados para conectar dos más líneas de transmisión.La velocidad disponible en una WAN varía según el costo de las conexiones (que aumenta con la distancia) y puede ser baja, funcionan con routers que pueden “elegir” la ruta más apropiada para que los datos lleguen a un nodo de la red. La WAN más conocida es Internet

REDES CLIENTE-SERVIDOREs un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas se reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los demandantes, llamados clientes. Un cliente realiza peticiones a otro programa, el servidor, quien le da respuesta. Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora, aunque es más ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras. Algunos ejemplos: son el Correo electrónico, un Servidor de impresión y la World Wide Web.

REDES PUNTO A PUNTO

Las redes punto a punto son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos, en clara oposición a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos.

(Son relativamente fáciles de instalar y operar. A medida que las redes crecen, las relaciones punto a punto se vuelven más difíciles de coordinar y operar)

Sistema Cliente/Servidor La arquitectura cliente-servidor es un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas se reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los demandantes, llamados clientes. Un cliente realiza peticiones a otro programa, el servidor, quien le da respuesta. Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora, aunque es más ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras.

Algunos ejemplos de aplicaciones computacionales que usen el modelo cliente-servidor son el Correo electrónico, un Servidor de impresión y la World Wide Web.

En esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y los servidores, aunque son más importantes las ventajas de tipo organizativo debidas a la centralización de la gestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que facilita y clarifica el diseño del sistema.

Características del sistema Cliente/Servidor

En la arquitectura C/S sus características generales son:

El Cliente y el Servidor pueden actuar como una sola entidad y también pueden actuar como entidades separadas, realizando actividades o tareas independientes.

Las funciones de Cliente y Servidor pueden estar en plataformas separadas, o en la misma plataforma.

Cada plataforma puede ser escalable independientemente. Los cambios realizados en las plataformas de los Clientes o de los Servidores, ya sean por actualización o por reemplazo tecnológico, se realizan de una manera transparente para el usuario final.

La interrelación entre el hardware y el software están basados en una infraestructura poderosa, de tal forma que el acceso a los recursos de la red no muestra la complejidad de los diferentes tipos de formatos de datos y de los protocolos.

Su representación típica es un centro de trabajo (PC), en donde el usuario dispone de sus propias aplicaciones de oficina y sus propias bases de datos, sin dependencia directa del sistema central de información de la organización.

Arquitecturas multicapasAlgunas redes disponen de tres tipos de nodos:

Clientes que interactúan con los usuarios finales.Servidores de aplicación que procesan los datos para los clientes.Servidores de la base de datos que almacenan los datos para los servidores de aplicación.

Esta configuración se llama una arquitectura de tres-capas.

Ventajas de las arquitecturas n-capas:La ventaja fundamental de una arquitectura n-capas comparado con una arquitectura de dos niveles (o una tres-capas con una de dos niveles) es que separa hacia fuera el proceso, eso ocurre para mejorar el balance la carga en los diversos servidores; es más escalable.

Desventajas de las arquitecturas de la n-capas:

Pone más carga en la red, debido a una mayor cantidad de tráfico de la red.

Es mucho más difícil programar y probar el software que en arquitectura de dos niveles porque tienen que comunicarse más dispositivos para terminar la transacción de un usuario.

Ventajas y desventajasVentajas:

Centralización del control: los accesos, recursos y la integridad de los datos son controlados por el servidor de forma que un programa cliente defectuoso o no autorizado no pueda dañar el sistema. Esta centralización también facilita la tarea de poner al día datos u otros recursos (mejor que en las redes P2P)..

Escalabilidad: se puede aumentar la capacidad de clientes y servidores por separado. Cualquier elemento puede ser aumentado (o mejorado) en cualquier momento, o se pueden añadir nuevos nodos a la red (clientes y/o servidores).

Fácil mantenimiento: al estar distribuidas las funciones y responsabilidades entre varios ordenadores independientes, es posible reemplazar, reparar, actualizar, o incluso trasladar un servidor, mientras que sus clientes no se verán afectados por ese cambio (o se afectarán mínimamente). Esta independencia de los cambios también se conoce como encapsulación.

Existen tecnologías, suficientemente desarrolladas, diseñadas para el paradigma de C/S que aseguran la seguridad en las transacciones, la amigabilidad de la interfaz, y la facilidad de empleo.

Desventajas: La congestión del tráfico ha sido siempre un problema en el paradigma

de C/S. Cuando una gran cantidad de clientes envían peticiones simultáneas al mismo servidor, puede ser que cause muchos problemas para éste (a mayor número de clientes, más problemas para el servidor). Al contrario, en las redes P2P como cada nodo en la red hace también de servidor, cuanto más nodos hay, mejor es el ancho de bandaque se tiene.

El paradigma de C/S clásico no tiene la robustez de una red P2P. Cuando un servidor está caído, las peticiones de los clientes no pueden ser satisfechas. En la mayor parte de redes P2P, los recursos están generalmente distribuidos en varios nodos de la red. Aunque algunos salgan o abandonen la descarga; otros pueden todavía acabar de descargar consiguiendo datos del resto de los nodos en la red.

El software y el hardware de un servidor son generalmente muy determinantes. Un hardware regular de un ordenador personal puede no poder servir a cierta cantidad de clientes. Normalmente se necesita software y hardware específico, sobre todo en el lado del servidor, para satisfacer el trabajo. Por supuesto, esto aumentará el coste.

El cliente no dispone de los recursos que puedan existir en el servidor. Por ejemplo, si la aplicación es una Web, no podemos escribir en el disco duro del cliente o imprimir directamente sobre las impresoras sin sacar antes la ventana previa de impresión de los navegadores.

Dirección: Los métodos de dirección en ambientes del servidor de cliente se pueden describir como sigue:

Dirección del proceso de la máquina: la dirección se divide como proceso@máquina. Por lo tanto 56@453 indicaría el proceso 56 en la computadora 453.

Servidor de nombres: los servidores de nombres tienen un índice de todos los nombres y direcciones de servidores en el dominio relevante.

Localización de Paquetes: Los mensajes de difusión se envían a todas las computadoras en el sistema distribuido para determinar la dirección de la computadora de la destinación.

Comerciante: Un comerciante es un sistema que pone en un índice todos los servicios disponibles en un sistema distribuido. Una computadora que requiere un servicio particular comprobará con el servicio que negocia para saber si existe la dirección de una computadora que proporciona tal servicio.

Componentes básicos del sistema Cliente/Servidor: En esta aproximación, y con el objetivo de definir y delimitar el modelo de referencia de una arquitectura Cliente/Servidor, se identifican cinco componentes que permitan articular dicha arquitectura, considerando que toda aplicación de un sistema de información está caracterizada por lo siguiente:

Presentación/Captación de la información.Procesos.Almacenamiento de la información.Puestos de trabajoComunicaciones.

Ejemplo: La mayoría de los servicios de Internet son tipo de cliente-servidor. La acción de visitar un sitio web requiere una arquitectura cliente-servidor, ya que el servidor web sirve las páginas web al navegador (al cliente). Al leer este artículo en Wikipedia , la computadora y el navegador web del usuario serían considerados un cliente; y las computadoras, las bases de datos, y los usos que componen Wikipedia serían considerados el servidor. Cuando el navegador web del usuario solicita un artículo particular de Wikipedia, el servidor de Wikipedia recopila toda la información a mostrar en la base de datos de Wikipedia, la articula en una página web, y la envía de nuevo al navegador web del cliente.

Componentes de LANLos componentes utilizados para establecer una red de área local tienen diferentes funciones.

El elemento unificador entre ellos es el que facilita la comunicación entre dos o mas computadoras.

Los componentes de LAN se pueden configurar en una variedad de maneras, pero un LAN requiere siempre los mismos componentes básicos.

Extensión de la redSu extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro.

Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas etc.

El término red local incluye tanto el software como el hardware necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.

Componentes principales de LAN1.Servidor

2.Estación de trabajo

3.Tarjeta de red

4.Conmutador de red

5.Concentradores de red

6.Repetidores

7.Routers

8.Bridgers

9.Sistemas operativos que soporten Lan

10.Cables

Router y concentrador de redUn router es un dispositivo de hardware usado para la interconexion de redes informáticas que permite asegurar el direccionamiento de paquetes de datos entre ellas o determinar la mejor ruta que deben tomar.

Un concentrador o hub, es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla.es decir, recibe una señal y repite esta señal emitiendola por sus diferentes puertos.

Tarjeta de red y Conmutador de red Una tarjeta de red es un periferico que permite la comunicacion con aparatos conectados entre si y tambien permite compartir recursos entre dos o mas computadoras.

un conmutador es un dispositivos digital de logica de intercnexion de rede de computadoras que opera en la capa de enlace de datos del modelo de OSI.

Brigdes y repetidoresUn brigde o puente es dispositivos de interconexion de redes de ordenadores que opera en la capa 2 del modelo OSI. Este interconecta dos segmentos de red haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en la direccion fisica de destino de cada paquete.

Un repetidor es un sistema electronico que recibe una señal debil o de bajo nivel, y la retransmite a un apotencia o nivel mas alto, de tal modod que se puedan cubrir distancias mas largas sin degradacion o con una degradacion tolerable.

Topologías de RedFÍSICAS:es una representación gráfica o mapa de cómo se unen las estaciones de trabajo de la red, mediante el cable.

Factores a tener en cuenta:

• La distribución espacial de los equipos.

• El tráfico que va a soportar la red.

• El presupuesto (relación inversión/prestaciones)

PURAS: ➔ Anillo: Consta de varios nodos unidos formando un círculo lógico. Los

mensajes se mueven de nodo a nodo en una sola dirección. El cable forma un bucle cerrado formando un anillo.

Ventajas:

• Fácil detectar si un PC cae

Inconvenientes:

• Se rompe el cable o no funciona una de las estaciones, se paraliza toda la red

➔ Bus: Consta de un único cable (BUS) al que se conecta cada ordenador. Los extremos del cable se terminan con una resistencia denominada terminador.

Ventajas:• Fácil de instalar y mantener.• Si falla una estación, no cae la red.

Inconvenientes:

•Si se rompe el cable principal (BUS) se inutiliza la red.

➔ Estrella: Es la más utilizada en redes LAN. Todos las estaciones de la red deben pasar a través de un dispositivo central de conexiones conocido como concentrador de cableado (HUB), que controla el flujo de datos .

Ventajas:

• Si se rompe un cable no se inutiliza la red.

•Fácil detectar averías.

Inconvenientes:

• Más cara (utiliza más cable y un concentrador)LÓGICA: es la sistema de acceso y comunicación que se emplea para conectar las estaciones de la red. Para que dos estaciones se comuniquen necesitan entender el mismo idioma, por lo que se establece un Protocolo( reglas) estándar de comunicación: el PROTOCOLO TCP/IPSe trata del lenguaje que utiliza cualquier plataforma de ordenadores en Internet para enviar y recibir la información. Por eso se toma como estándar.

➔ TCP: Es el que divide la información en paquetes y el que las vuelve a unir en su orden adecuado cuando van llegando a su destino.

➔ IP: Es el responsable de identificar cada uno de estos paquetes de información con su dirección apropiada.

Dirección IP:Cada ordenador conectado a la red debe disponer de una dirección única para una correcta identificación y efectiva localización. A dicha dirección se la conoce como IP, y se encuentra formada por 4 números de 0 a 255 (xxx) separados por puntos.

Para que dos equipos pertenezcan a la misma red deben tener una IP con la parte de red igualMáscara de Red:

Secuencia de 4 números de la misma estructura que la IP, que se utiliza para distinguir qué parte de la IP identifica la red y qué parte a los equipos.

Ejemplo: En Redes Clase A la Máscara de red es 255.0.0.0, lo que significa que el primer grupo de bits de la IP es para la red y el resto identifica los equipos

Clases de Direcciones IP:

Clase A: se asigna el primer octeto para identificar la red, reservando los tres últimos para que sean asignados a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad máxima de estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 16.777.214 de máquinas.

Clase B: se asigna los dos primeros octetos para identificar la red, reservando los dos últimos para que sean asignados a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad máxima de estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 65.534 máquinas.

Clase C: se asigna los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el último para que sea asignado a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad máxima de estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 254 máquinas.

http://youtube.com/v/hlQkQR9Zifk