Unidad 1. Introducción a Las Redes

8/19/2019 Unidad 1. Introducción a Las Redes

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Fundamentos de redesUnidad 1. Introducción a las Redes

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Desarrollo de Software 1

Ingeniería en Desarrollo de Software8º Cuatrimestre

Programa de la asignatura:Fundamentos de Redes

Unidad 1. Introducción a las Redes

Clave:150930831

Universidad Abierta y a Distancia de MéxicoUnADM


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Índice

Presentación de la unidad ................................................................................................. 3

Propósitos .......................................................................................................................... 3

Competencia específica ..................................................................................................... 3

1.1. Antecedentes .............................................................................................................. 4

1.1.1. Historia de las redes ............................................................................................. 4

1.1.2. Beneficio de las redes .......................................................................................... 6

1.1.3. Áreas de aplicación de las redes .......................................................................... 8

1.2. Conceptos básicos ...................................................................................................... 9

1.2.1. Componentes de una red: Hardware y Software ................................................ 10

1.2.2. Tipos de redes: LAN y WAN ............................................................................... 15

Actividad 1. Componentes de una red y tipos de redes ................................................... 18

1.3. Topologías de red ..................................................................................................... 19

1.3.1. Topologías de comunicación punto a punto ....................................................... 20

1.3.2. Topologías de comunicación por difusión ........................................................... 23

1.3.3. Topologías híbridas ........................................................................................... 24

Actividad 2. Topologías de red ......................................................................................... 26

1.4. Medios de transmisión .............................................................................................. 27

1.4.1. Características de los medios de transmisión ..................................................... 27

1.4.2. Tipos de medios ................................................................................................. 28

Actividad 3. Medios de transmisión de información .......................................................... 37

Autoevaluación ................................................................................................................ 38

Evidencia de aprendizaje. Componentes de una red, topología y medios de transmisión 38

Autorreflexiones ............................................................................................................... 39

Cierre de la unidad .......................................................................................................... 39

Para saber más ............................................................................................................... 40

Fuentes de consulta ........................................................................................................ 40


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Unidad 1. Introducción a las redes

Presentación de la unidad A nombre de la UnADM, recibe la más cordial bienvenida a la asignatura Fundamentos deredes. Para comenzar es importante que retomes tus conocimientos previos, por ejemploen relación lo qué son las redes de computadoras, a las que también se les conocecomo redes informáticas y redes de comunicación de datos. Al respecto, durante eldesarrollo de la asignatura se utilizará el término redes informáticas.

En esta primera unidad abordarás la forma en que las redes informáticas hanevolucionado, los beneficios y usos que tienen; así como los elementos básicos que lascomponen. También se abordarán los principales tipos de redes, las formas físicas en las

que se conectan y los dispositivos de comunicación que sirven para realizar la transmisiónde la información en ellas.

Quizá en este momento te venga a la mente la pregunta ¿de qué sirve a un ingenieroen software conocer sobre redes? Bueno, pues la importancia principal deriva de queingeniero en software trabaja con computadoras, y en general, puede trabajar mediante lared. Por ello es vital conocer un poco de éstas para saber cómo influyen en el trabajo quese desarrolla y en la posibilidad de mantener soluciones innovadoras en aplicaciones dela Tecnología de Información y de Software en sus diversos entornos y dispositivoselectrónicos. Además su estudio te permitirá comprender cómo se realiza la transmisión

de datos a través de los diferentes dispositivos y entornos de comunicación.

Propósitos

El estudio de esta unidad te permitirá: Comprender la evolución que han tenido las redes, así como los beneficios y áreas de

aplicación que tienen. Identificar los tipos de red más comunes y los elementos que las componen.

Distinguir la forma física en que se conectan las redes y los medios de comunicaciónque usan para transferir la información.

Competencia específica

Distinguir los elementos que componen a una red para identificar los más apropiados apartir de un diagnóstico de necesidades del usuario, con base en las características detransmisión, la forma de operación y los costos de los dispositivos.


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1.1. Antecedentes

La necesidad de comunicación entre los seres vivos ha existido desde el mismo origen delser humano, lo que ha motivado a la búsqueda de mecanismos óptimos y eficientes dellevarla a cabo, impulsándolo a descubrir o inventar formas de transmitirla. Como expresaRiera (1992, p. 13), “para que la revolución informática sea posible no basta con poderprocesar los datos; hay que tener capacidad de acceder a ellos, acumularlos,transformarlos, divulgarlos, compartirlos, etc., y para todas estas funciones se requierecapacidad de comunicar los datos”. De ahí la importancia del estudio de las redesinformáticas, sin estas sería posible compartir o divulgar los datos, por ello es primordialconocer los equipos que intervienen en este proceso, a lo largo de la unidad estudiaráslos tipos de hardware y los tipos de medios de transmisión empleados para conectar a

estos dispositivos, así como los tipos de redes existentes.

En un mundo globalizado, ya como ciudadanos del mundo, en los albores del siglo XXI ybásicamente en sociedades en las cuales se inserta dentro de sus actividades cotidianasel avance tecnológico, se vuelve fundamental estar comunicados tanto a nivel local comoglobal, en ese sentido ¿cuánto han impactado las redes informáticas?

En relación a lo anterior, actualmente sobre todo en las grandes urbes, es ilógico pensaren no poder realizar alguna actividad como sacar dinero de un cajero, pagar en un centrocomercial (con tarjeta de crédito), hacer una transferencia electrónica, hacer una llamadatelefónica, chatear, acceder a las redes sociales, comunicarse o simplemente navegar eninternet, etc., lo cual sólo es posible gracias a las redes informáticas. Y no obstanteaunque existen comunidades a donde aún no ha llegado la tecnología de redes, estas sehan convertido en una parte fundamental de la vida cotidiana y aunque normalmente nose esté consciente de su importancia, “no sería posible vivir sin las redes informáticas”.

Un ejemplo de la importancia e impacto de las redes informáticas en las actividadescotidianas es la existencia de la modalidad educativa en la que te encuentras estudiando,ya que el acceso, gestión, administración y desarrollo de las diversas actividadesacadémicas se hacen posible a través de las redes, asimismo tienen una gran importanciadebido a que hacen posible la comunicación a través de diversos medios.

1.1.1. Historia de las redes

Se puede decir que la historia de las redes comienza con la historia del teléfono en 1878cuando Alexander Graham Bell (Inglaterra 1847- Canadá 1922), mostró cómo podía condos aparatos conectados entre sí, mediante un hilo eléctrico, mantener una conversaciónentre dos personas situadas en lugares diferentes (Órdinas, 2008, pág. 14). Gracias al


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éxito de este invento muchas personas comenzaron a conectarse de manera rudimentariaa otros teléfonos, este tipo de conexiones se daba de manera multipunto-multipunto, estoes, un teléfono se conectaba a muchos otros y los muchos otros se conectaban a este

teléfono, solución poco práctica, ya que se requería de grandes extensiones de cable paraconectar a pocos teléfonos. De este problema surgió la idea de una red decomunicaciones.

Al plantearse la necesidad de comunicación mediante una red de comunicaciones,comenzaron a aparecer compañías que ofrecían un servicio de conmutación telefónica.Para darte una idea estas empresas se conectaban a todos sus clientes, mediante unasola conexión y la empresa se dedicaba a establecer una llamada con su destino. Así,cuando había nuevos suscriptores, sólo era necesario conectarlo a la central. Estaconmutación telefónica al principio fue operada por personas y poco después por

máquinas que se llamaban centrales telefónicas.

Ahora que has revisado a grandes rasgos la historia del teléfono como la primera red decomunicaciones en el mundo, será importante que revises algunos aspectos sobre losantecedentes de las redes informáticas o computadoras.

Las primeras computadoras con transistores eran equipos grandes y estaban enmanos de pocas empresas llamadas centros de cálculo, esto se realizaba en la década delos 1960 (Serra, 2002, pág. 33). Estas ofrecían servicios a clientes que se desplazabanfísicamente para entregar los datos de entrada y recoger los de salida. Con el fin demejorar los servicios ofrecidos a sus clientes, estos centros de cálculo habilitaron

terminales en las ubicaciones de sus clientes a fin de proporcionar acceso remoto, usandomódems y la red analógica de telefonía.

Se puede decir que la historia de las redes comienza en la década de los años 60, décadaen la cual se establecen las redes de conmutación de paquetes, en ellas se usó elmétodo de fragmentar mensajes en partes, encaminarlos o llevarlos a su destino, yensamblarlos una vez llegados allí; esto a diferencia de la comunicación de circuitos,usado en la telefonía, que reservaba un canal para la comunicación entre emisor yreceptor. Como se puede deducir, las redes de comunicación de circuitos desperdicianmuchos recursos, ya que para la comunicación entre emisor y receptor se usa un canal

por tiempo indefinido, y en la red de conmutación de paquetes, jamás se reserva unmedio, simplemente el emisor parte en pedazos el mensaje a enviar al receptor y lo envíaa través del medio, esto lo hace sin reservar el medio, por lo que este queda libre para serusado por otro transmisor.

La primera red experimental de conmutación de paquetes se usó en el Reino Unido, enlos National Physics Laboratories y en Francia en la Societe Internationale deTelecomunications Aeronautiques (UNAD-Colombia, 2012). Más tarde, “en las


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postrimerías de la década de 1960 en EE UU la ARPA ( Advanced Research Projects Agency ) promovió el desarrollo de una red de comunicación entre computadoras decentros federales, militares y de investigación; esta debía ser lo suficientemente robusta

ante las fallas y debía adaptar el tráfico generado entre computadoras (lo que hoy en díase conoce como paquete de datos), esta red llamada ARPANET, fue el embrión de loque hoy se conoce como Internet” (Serra, 2002, pág. 33).

Más tarde, en los años 70’s, ARPANET adoptó un nuevo modo de comunicación con elTransmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) (Atelin & Dordoigne, 2006, pág.25), el cual se verá a detalle en la Unidad 2. Al respecto, cabe mencionar que hasta laactualidad la TCP/IP ha sido el modo de comunicación de Internet y de la mayoría de lasredes, sólo ha sufrido modificaciones en el aspecto de brindar conectividad a equipos denueva generación. TC/IP desde que fue concebida, tuvo como consigna ser una red que

pudiera conectar y hacer que funcionaran en ella muchos dispositivos, todos ellosdiferentes, por ejemplo, en un principio no era capaz de interconectar en su red adispositivos de microondas, pero con el tiempo fue posible hacerlo.

Hasta este punto es posible observar que la historia de las redes informáticas, está enestrecha relación con el avance de las tecnologías de la información y comunicación, porejemplo en la última década del siglo XX y principios del siglo XXI, se observó laimportancia que tomaron los teléfonos celulares inteligentes o smartphones, al tener lafuncionalidad de teléfono y computadora a la vez.

Cabe mencionar que ahora existe tecnología que cabe prácticamente en la palma de la

mano y que es mucho más poderosa que la de las primeras computadoras, en esesentido es latente la necesidad del software, ya que no sólo está presente en equipos noportátiles, sino en muchos equipos de uso común como un teléfono celular.

1.1.2. Beneficio de las redes

Para hablar de los beneficios de las redes, resulta importante considerar que éstas ya seencuentran en varios aspectos de la cotidianidad y por ende los beneficios podránidentificarse de acuerdo al contexto en el que estés inmerso (Tanenbaum, 2003). Algunos

ejemplos de los beneficios de las redes, son los siguientes: Compartir archivos. Gracias a las redes es muy común poder compartir archivos

de todo tipo, tales como videos, fotos, música, archivos de ofimática e inclusivearchivos de bases de datos. Para hacer esto en el pasado era muy importante quelos archivos se pasaran por algún medio físico, disquetes, USB, DVD, cd, discosduros, etc. Y además se debía ver a la persona que deseara la información, o bientrasladarse a donde se debía dejar la información deseada. Ahora es posiblecompartir cualquier tipo de archivo, del tamaño que sea y de manera remota.


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Comunicación mediante videoconferencias. Este tipo de comunicación que seveía tan lejana y que sin embargo, se podía apreciar en películas de cienciaficción, es hoy una realidad, gracias a diversos programas que permiten utilizar el

recurso de video, audio y texto, es posible realizar llamadas y además ver a lapersona con la que se habla, incluso se ha llegado a concebir la idea de que en elfuturo se integrará además el sentido del tacto en las video llamadas, estoreforzará aún más la comunicación entre personas.

Comunicación telefónica. Así es que, gracias a las redes de datos, es posibletambién hacer llamadas de voz, tal y como se hace en un teléfono convencional, ylo mejor es que el costo es más bajo, la desventaja es que es aún una tecnologíaque no es tan madura y su difusión es limitada como para sustituir a la redtelefónica tradicional, por ello la comunicación telefónica no ha desaparecido.

Comunicación por correo electrónico. Este medio vino a revolucionar al correo

tradicional, el cual tardaba mucho en llegar, dependiendo de la distancia, con este,los mensajes se reciben casi de manera instantánea.

Comunicación por mensajería en tiempo real. Este tipo de mensajería nos da lafacilidad de estar comunicados casi desde cualquier lugar, en cualquier momento ycasi con cualquier dispositivo como su nombre lo indica en tiempo real. Los hay dediferentes proveedores, desde los famosos SMS (short messages services oservicio de mensajes cortos) hasta los servicios que ofrecen algunas empresas derenombre.

Compra-Venta de artículos y servicios. Este servicio nació con la llegada delsitio web Amazon, y actualmente existen más servicios, en algunos existenplataformas muy complejas como mercado libre, o no tanto como lo puede ser elaviso oportuno en algunos diarios. El primero que hace que la experiencia decompra sea más amigable, acercando a compradores y vendedores, mostrandofotos, ayudando a resolver las dudas de los compradores a través de una especiede foro, y el segundo sólo es un panel tipo periódico en el que los vendedoresanuncian y vienen sus datos a fin de que los potenciales compradores se ponganen contacto directamente con los vendedores.

Pago de servicios. Gracias a este servicio ahora se añade una nueva modalidadde control y manejo de dinero, el electrónico, con este es más sencillo y máscómodo el pago de servicios o productos varios. Gracias a este no es necesariotener dinero físicamente para ir y pagar un servicio o producto, basta con

conectarnos a la red y hacer el pago en forma remota mediante alguna tarjeta decrédito con la que se cuente.

Trabajo colaborativo y remoto. Esta modalidad de trabajo está haciendo máseficientes algunos procesos empresariales, y por qué no hasta más convenientes;gracias a éste ya no es necesario trasladarse hasta una oficina o algún lugar paratrabajar en conjunto con compañeros, sino, ahora sólo es necesario crear una salavirtual y comenzar a laborar, lo que permite mostrar documentos que tenemos ennuestra máquina, y hasta dar acceso total a la misma a una persona para trabajar


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en colaboración y contar con apoyo en la realización de algún documento oproyecto diverso. Hablamos de la conveniencia de este tipo de trabajo, ya que sólousando una conexión a internet y algún tipo de conexión privada con la empresa o

los compañeros, podemos acceder a los recursos que se encuentran disponiblesen un lugar físico, y para ello no requerimos trasladarnos, y eso se traduce enahorros de gasolina o tiempo, además de espacios en oficinas.

En este subtema se han incluido los beneficios que se consideran más importantes sobreel uso de las redes, pero existen muchos más. Por ejemplo gracias a ellas también esposible compartir archivos desde el teléfono celular con otras personas. En ese sentido,se puede decir que gracias a las redes es posible acceder a una infinidad de beneficios, yaunque no se tenga conciencia de ellas, están allí y siguen evolucionando.

1.1.3. Áreas de aplicación de las redes

Como viste anteriormente, gracias a las redes se obtienen beneficios y gracias a ellos esposible realizar tareas o actividades que requieren de estar físicamente trabajando con laspersonas o sistemas que son necesarios en algún momento y lugar determinado. Hablarde las áreas de aplicación de las redes es hablar de qué aplicaciones o servicios puedenproporcionar estas, en el anterior apartado se hablaba de algunos servicios comobeneficios, ahora se hablará de los servicios como tal. Los servicios se pueden conformarde la siguiente manera (Tanenbaum, 2003):

Servicios de archivos. Con este servicio los usuarios pueden realizar diversasoperaciones con los archivos, como son: lectura, escritura, copiado, modificación,creación, borrado y además pueden compartirlos. Estos archivos pueden estar enequipo de algún usuario o en otro equipo de la red.

Servicios de bases de datos. Desde cualquier dispositivo el usuario puedeacceder, hacer consultas, modificaciones, actualizaciones y borrado a cualquierbase de datos conectada en la red.

Servicios de impresión, fax o escáner. Cuando se tiene algún dispositivo comoimpresora, escáner, fax, o bien, un multifuncional en la red, es posible compartirlade manera tal que todos los usuarios de la red puedan utilizarlo.

Servicios de http o website. Este servicio brinda la posibilidad de ver páginas

web en un dispositivo mediante un navegador web que se conecta al servidor web. Servicios de transferencias de archivos. Gracias a este servicio es posible

transferir archivos a una o más máquinas que conforman la red. Servicios de correo electrónico (e-mail). Con este servicio es posible enviar

cartas de manera electrónica y también añadir algún archivo, sea ofimático omultimedia a otro usuario de correo electrónico.


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Servicios de hora/fecha. Este servicio permite tener sincronía en los dispositivosde red, por ejemplo en cada cambio de horario, ¿has notado que algunos de tusdispositivos cambian de hora automáticamente?, eso sucede gracias a este

servicio en la red.

En el marco de la explicación de los principales y diferentes servicios de red que hasrevisado, es importante mencionar que estos pueden implementarse en cualquier lugar,sólo se requiere de una computadora especial a la cual se le denomina servidor . Cabemencionar también que usando estos servicios solos o en conjunto, es posible construiraplicaciones como los programas contables, que usan servicios de bases de datos paraguardar los datos contables y por ejemplo, se puede usar un servicio web a fin de mostrarlos datos extraídos. Infinidad de aplicaciones prácticas se pueden construir a través delsoftware, también se podría hablar por ejemplo de aplicaciones de datos en tiempo real,

como las aplicaciones que indican el marcador de un torneo de futbol y permiten saber siun equipo favorito va perdido o ganando; asimismo es posible monitorear una casa através de cámaras de circuito cerrado y revisar estas a través de una aplicación e internet.

Como los anteriores, hay una infinidad de ejemplos, por lo que es un hecho que lasaplicaciones de las redes solo tienen un límite: la imaginación.

1.2. Conceptos básicos

Hasta el momento, se ha explicado brevemente cómo surgieron las redes, y se realizóuna exposición acerca de sus beneficios y aplicaciones. Ahora que tienes un contexto alrespecto, es importante definir ¿qué conforma una red de computadoras o redinformática?, ¿qué es?, ¿qué tipos hay?, estas preguntas se responderán con eldesarrollo de los siguientes subtemas.

Lo primero que debes tener en cuenta es que “una red de computadoras o red informáticaes un medio que permite a personas o grupos de personas compartir recursos,información y servicios” (Atellin & Dordoigne, 2006, pág. 10). Y que el medio al que serefiere la definición anterior es el conjunto de equipos conectados entre sí por medio decables o por medios inalámbricos.

Entonces, para que sea posible compartir recursos, se necesita de hardware y softwareque permita llevar a cabo esta tarea, pues existen programas o software que sedesarrollan para funcionar en cierto tipo de redes.


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Ejemplo de HUB

Fuente: Dominguez, 2011.

2. Switch (Conmutador). Es un equipo que permite conectar varios equipos en lared y distribuye el ancho de banda, es decir si la conexión es a 100Mb/s para

todos los equipos será lo mismo.

Ejemplo de Switch

Fuente: MicroAlcarria, 2005.

3. Routers (Enrutadores). Son aparatos que permiten la comunicación entre dosredes diferentes, generalmente entre tu red local e internet, esto es, por ejemplo, siestas en tu casa o empresa puedes tener conexión a una red mediante este tipode dispositivo.

Ejemplo de un Router

Fuente: MicroAlcarria, 2005.

4. Access points (puntos de acceso). Este es un equipo que interconecta


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dispositivos de manera inálambrica usando el wifi (tecnología de redesinalámbricas) como su medio de conexión.

Ejemplo de un access point

Fuente: About.com Wireless / Networking, 2013.

5. Firewall. Es un equipo cuya funcionalidad es permitir o denegar el aceso a unared, esta funcionalidad se define a través de políticas de acceso, se hacenecesario cuando se desea discriminar el tráfico de datos entrante, o simplementepara darle más seguridad a la red interna.

Ejemplo de un Firewall

Fuente: AntiCisco, s/d.

6. Tarjeta de Red (Network Interface Card –NIC-). Es un circuito impreso cuyafunción es conectar el host o computadora a la red, comúnmente estas ya vienenintegradas en las computadoras.

Fig. 6 Ejemplo de Tarjeta de red (123rf, s/f)


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Componentes en software

Las primeras redes de computadoras le daban más importancia al hardware, asi que el

software jugaba un papel secundario, hoy en día esto no es así y “el software de las redesesta altamente estructurado” (Tanenbaum, 2003, pág. 26). Entre los principalescomponentes de software de una red informática o de computadoras, se encuentran lossiguientes:

Para que la comunicación entre dos sistemas en red (por ejemplo, doscomputadoras), se realice es necesario que existan reglas que los ayuden adeterminar la manera de realizar conexiones lógicas entre las aplicaciones de red(aquellas que requieren estar conectadas a la red para poder funcionaradecuadamente, por ejemplo, un navegador web), a dirigir la transferencia de la

información a través de la red y a reducir las posibilidades de colisiones entre lospaquetes enviados simultáneamente. A este conjunto de reglas se les denominaprotocolos, mismos que trabajan en todas las redes y que permiten lacomunicación entre capas equivalentes, es decir se hablan de tú a tú, por ejemplocapa 1 de equipo 1 se habla y se entiende con capa 1 de equipo 2, y asísucesivamente (Tanenbaum, 2003). Esto se explicará a detalle en la Unidad 2, enel tema Modelos de referencia OSI y TCP/IP .

Protocolos

Fuente: Tanenbaum, 2003, pág. 27.

Capas. Las redes están organizadas en una serie de capas, para asegurar que lacomunicación entre los dispositivos sea simple y que el proceso de transferencia


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de datos se realice sin problemas. El concepto capas se explicará a detalle másadelante en la Unidad 2, en el tema Modelos de referencia OSI y TCP/IP . Por elmomento entiéndase por capas, una serie de interlocutores los cuales se hablan

entre iguales, por ejemplo, hablando de idiomas, no es posible que una personaque habla inglés solamente, se comunique en español con otra persona, parapoder establecer la comunicación se necesita de un traductor, esto es la interfaz.Llevando este ejemplo al mundo de las redes existen protocolos para cada nivel, yun nivel no puede entenderse con su anterior ni su superior, por sí sólo, necesita lainterfaz para poder hacerlo. Como les comento esto se verá a fondo en la Unidad2, en el tema Modelos de Referencia OSI y TCP/IP

Servicios orientados y no orientados a la conexión. Las capas pueden ofrecerservicios orientados y no orientados a conexión. La diferencia entre uno y otro es

que el primero requiere de la confirmación de llegada de los paquetes (esteprocedimiento se explicará detalladamente en la segunda unidad) antes de enviarlos subsecuentes, mientras que el otro no lo necesita. En el siguiente gráfico semuestran ejemplos de servicios orientados y no orientados a conexión.

Servicios orientados y no orientados de la conexión

Fuente: Tanenbaum, 2003, p. 33.

Primitivas de servicio. Las primitivas de servicio son un conjunto de operacionesdisponibles a un proceso de usuario para que acceda a un servicio. Este conjunto

de primitivas disponible depende del servicio a proporcionar. A continuación semuestra un ejemplo de primitivas para servicios orientados a conexión.


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Fuente: Tanenbaum, 2003, p. 34.

Los componentes en software y hardware son muy importantes en una red, estos seutilizan de manera combinada en cada una de las redes, por ejemplo, en algunas redesse podría hacer uso de un ruteador solamente para interconectar todos los dispositivos,en otras, se puede usar un ruteador y un access point . De aquí podrías preguntarte, ¿Dequé depende usar un dispositivo u otro en la red?, la respuesta es relativamentesencilla, pues definitivamente dependerá de las necesidades de cada organización.

1.2.2. Tipos de redes: LAN y WAN

Cuando se habla de tipos de redes, para efectos de este tema se hará referencia a doscategorías principales LAN (Local Area Network) y WAN (Wide Area Network), comopuedes notar según el nombre de cada una, su clasificación depende del tamaño deéstas.

La red LAN se refiere a redes de área local, entiéndase como local a una oficina o unedificio y la red WAN a redes más grandes, por ejemplo redes que conectan países; estasno son las únicas redes, pero son las más importantes. A continuación, se revisarán todaslas redes existentes pero, por la importancia que representan, se hará mayor énfasis enlas LAN y en las WAN (Atelin, & Dordoigne, 2006).

Personal Area Network (PAN). Redes de área personal, son aquellas que seusan para comunicar dispositivos de la computadora que están muy cerca de unapersona, como ejemplo se puede citar una conexión vía bluetooth entre un mouse

o teclado y una computadora, o cuando se comparten archivos entre teléfonoscelulares vía bluetooth.

Ejemplo de una red PAN


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Fuente: eAccess, 2011.

Local Area Network (LAN). Red de Área Local, es una red limitada a un espaciopequeño como una casa, o un edificio. Estas redes son privadas, pertenecencomúnmente a una organización y comúnmente se conocen todos los dispositivosque hay en ella. Por ser una red pequeña, sabemos con facilidad que tenemosconectada en ella, así pues, en una conexión doméstica, podríamos tener unmódem para el acceso a internet, una computadora y tal vez un Smartphone,todos conectados a internet.

Ejemplo de una red LAN

Fuente: Beriguete, s/d.

Metropolitan Area Network (MAN). Red de Área Metropolitana, es una red queconecta a varias LAN dentro de un área metropolitana.

Ejemplo de una red MAN


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Fuente: Priscila, 2010.

Wide Area Network (WAN). Red de Área Amplia, es una red que conecta varias

MAN por ejemplo conexiones entre ciudades o Internet. Como este tipo de redesinterconecta a varias otras es muy complejo saber qué hay en las otras redes,comúnmente las conexiones hechas desde la WAN son más lentas que una LAN,esto debido a la gran extensión que ocupa esta.

Ejemplo de una red WAN

Fuente: esmeyxime, 2011.

Storage Area Network (SAN). Red de Almacenamiento, ésta no se limita a unespacio geográfico, es un tipo de red especial en la que los datos transmitidos en


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ella se almacenan en un algún dispositivo adecuado, como pudiera ser una unidadde cintas.

Ejemplo de una red SAN

Como fue posible observar, una red se clasifica de acuerdo a su tamaño, pero para serimplementada deberá ser lo suficientemente capaz para cubrir cierta necesidad, así porejemplo si se requiriera hacer transferencias de archivos entre equipos personales, sepodría usar una red PAN, encender el bluetooth y transferir los archivos; pero si lo que sequiere es comunicarse de una red a otra, por ejemplo internet, basta con tener un router yuna red LAN para poder disfrutar del servicio, y por último si se tiene una red cableada, yse requiere que otros equipos se conecten vía inalámbrica, se podría conectar a la red un

Access point .

Actividad 1. Componentes de una red y tipos de redes

En esta primera actividad de la unidad realizarás un ejercicio de análisis sobre loselementos de hardware y software que se utilizan para construir una red de computadorasa partir de un caso de estudio. Para comenzar, realiza lo siguiente:

1. Lee el caso de estudio que te proporcionará tu Facilitador(a).

2. Analiza el caso e identifica:

Los elementos hardware y software que intervienen en la Red del caso. El tipo de red(es) que se requiere (LAN, WAN, PAN, MAN, SAN).

3. A partir de las problemáticas y necesidades identificadas en el caso, elabora unmapa en el que representes: Los elementos de hardware y software que se utilizan para construir la red de

computadoras principal. El tipo y componente de las redes de cómputo que se necesitan para resolver


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la(s) problemática(s) del caso.

4. Finalmente, argumenta por qué has propuesto el tipo de red representado en el

mapa.

5. Guarda la actividad con el nombre DPRN2_U1_A1_XXYZ. Sustituye las XX porlas dos primeras letras de tu primer nombre, la Y por tu primer apellido y la Z por tusegundo apellido.

6. Consulta el documento Criterios de evaluación de actividades U1, para conocerlos criterios de evaluación de la actividad.

7. Envía el archivo a tu Facilitador(a) para recibir retroalimentación.

Recomendaciones:

Para revisar la técnica de elaboración de un mapa y algunos ejemplos, visita elportal Aprende en línea, que se encuentra disponible en:http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=tr ue&id=63030

Para ver otros ejemplos visita el sitio De ciencias. Net , que se encuentradisponible en: http://www.deciencias.net/ambito/disenoud/actividades/paginas/act5.htm

1.3. Topologías de red

La topología de red es la manera física o lógica de interconectar diversos dispositivos enla red. Cabe mencionar que las topologías físicas, son aquellas en las que físicamenteestán conectados un equipo y otro, por poner un ejemplo, es cuando se conectan variascomputadoras a un nodo mediante un switch y eso sería topología física de árbol; lastopologías lógicas básicamente se refieren al trayecto que siguen las señales mediantela topología física donde interviene el switching .

De acuerdo con Rivera (1992, p. 291), al construir una topología de red es necesario tener

en cuenta los siguientes aspectos:

1. Coste - Modularidad. Esto implica hacer una revisión de las necesidades reales ycon base en ellas definir la mejor manera de interconectar los equipos a fin derealizar la inversión más óptima.

2. Flexibilidad. Esto nos indica que debemos tener en cuenta los posiblescrecimientos o decrementos que tenga la red, esto a fin de hacer que sea sencilloagregar o quitar equipos de la red.

http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=63030http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=63030http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=63030http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=63030http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=63030


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3. Retardo (Delay’s). Esto implica conocer de antemano la cantidad de tráfico quese va a generar en la red, y si existen equipos que generarán grandes cantidadesde tráfico o bien lo van a recibir, sería conveniente aislarla a fin de que no se

produzcan retardos o pérdida de paquetes en la red.

La importancia para el ingeniero en desarrollo de software del conocimiento de lastopologías radica en el buen manejo de la seguridad en sus aplicaciones, por ejemplo:para desarrollar un programa con manejo de datos sensibles, no será lo mismoprogramarlo para una topología de comunicación punto a punto, que para una decomunicación por difusión; esto, ya que en la última, todas las máquinas en la topologíapueden “escuchar” los mensajes que se intercambian entre las máquinas involucradas.

Para profundizar en el ejemplo anterior, durante el estudio de los subtemas que integran

este tercer tema de la unidad, podrás identificar que las topologías de red se agrupan dela siguiente forma:a) De comunicación punto a punto.b) De comunicación por difusión.c) Híbridas.

1.3.1. Topologías de comunicación punto a punto

En la topología de comunicación punto a punto, los equipos pertenecientes estánconectados de tal manera que una fuente se comunica con un único destino y nocomparten canal de comunicación con otro dispositivo. Esta topología es comúnmenteutilizada en las redes WAN (Lázaro & Miralles, 2005).

Topología en estrellaEsta topología se caracteriza por conectar todas las computadoras de una red medianteun punto central de comunicación.


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Ejemplo de Topología en estrella

Fuente: Topologías, 2013.

De acuerdo con Romero & Barbancho (2010, p. 55), las ventajas de esta topología son: Es fácil de diseñar, instalar y mantener.

Si un nodo que no sea el central falla, la red sigue funcionando. La detección y reparación de fallos es sencilla.

Asimismo, Romero & Barbancho (2010, p. 55) indican como desventaja que: Toda la información que circula por la red debe pasar por el nodo central, este se

convierte en un cuello de botella, porque todas las computadoras lo usan paracomunicarse entre ellas, además si este nodo central falla, la red no funciona.

Topología en anilloLa topología en anillo conecta un host (computadora o dispositivo que esté destinado pararealizar la función de un host ) y así sucesivamente, hasta conectar el último con elprimero. Esto crea un anillo físico.

Ejemplo de topología en anillo


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Ejemplo de topología en malla

Fuente: Chávez, 2009.

De acuerdo con Romero & Barbancho (2010), la ventaja de la topología en malla es: Ser resistente a fallos en la red, ya que tiene enlaces redundantes.

La desventaja de la topología en malla consiste en que Parsons (2008): El hardware de interconexión como los routers, switchs, etc., incrementan el costo

de una red.

Ahora que conoces las topologías que emplean la comunicación punto a punto, ten encuenta que estas son utilizadas en conexiones WAN, así como en internet, por dosrazones principales, como se usan conexiones punto a punto, la transmisión y larecepción es más eficiente ya que la comunicación sólo es de emisor a receptor. Ademásde que en algunos casos se utiliza la topología en malla, para evitar que la red se “caiga”y deje de funcionar, el objetivo de esta configuración es como se dijo anteriormente,

ofrecer más resistencia a las fallas. Internet usa este tipo de topologías, por ello es muyconfiable en la transmisión o recepción de datos.

1.3.2. Topologías de comunicación por difusión

La topología de comunicación por difusión o broadcast , se caracteriza por tener unúnico canal de comunicación compartido por todas las máquinas en la topología. Losdatos enviados por una computadora son recibidos por todas las máquinas conectadas enuna red, pero estos sólo poder ser vistos por la máquina a la cual está dirigido el paquete;este tipo de redes son comúnmente las LAN (Lázaro & Miralles, 2005), y su configuraciónes generalmente la topología de bus o canal.

Topología de bus o canalEsta topología se caracteriza por tener un canal de comunicaciones único, denominadobus, al cual se conectan y se comunican todos los dispositivos entre sí.


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Ejemplo de topología en bus

Fuente: Iglesias, 2010.

Como lo explican Romero & Barbancho (2010, pág. 54), la ventaja de esta topología es: La sencillez de añadir o eliminar una computadora.

Y la desventaja es que: Cuando un host transmite datos, todos los demás los pueden ver.

Como se comentó al inicio del subtema, esta topología es la que se usa comúnmente enredes LAN o de área local. Al respecto, si se observa por ejemplo una red hecha en casa,se puede saber que todos los dispositivos que se conectan a ella, comparten el mismobus (o canal de comunicaciones), que puede ser alámbrico o inalámbrico.

Las topologías revisadas hasta este momento (estrella, anillo, árbol, malla y de bus ocanal) son las principales formas de estructura de una red. Pero existen otras, lascuales se revisarán en el siguiente subtema, dichas redes son las híbridas, y resultan de

la combinación de una o más de las topologías antes mencionadas.

1.3.3. Topologías híbridas

Las redes de mayor tamaño combinan las topologías de bus, estrella y anillo, estacombinación permite expandirlas en grandes corporaciones o en grandes extensionesgeográficas. Como ejemplo de estas redes existen la topología de Bus-Estrella y la de

Anillo-Estrella, que se explican a continuación.

Topología en Bus-EstrellaEn la topología Bus-Estrella se conectan dos o más topologías de estrella a un bus quesirve como un backbone de red.


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Ejemplo de topología Bus- Estrella


Como puedes observar, en la imagen hay dos redes estrellas interconectadas a un bus troncal, este bus es el que enlaza a las dos redes de estrella y permite la comunicaciónentre éstas.

Las ventajas y desventajas de esta topología son, según Romero & Barbancho (2010)

son: La facilidad de diseñar, instalar y mantener. Si un nodo que no sea el central falla, la red sigue funcionando. La detección y reparación de fallos es sencilla.

Y la desventaja es: Que como toda la información que circula por la red debe pasar por el nodo

central, este se convierte en un cuello de botella, porque todas las computadoraslo usan para comunicarse entre ellas, además si este nodo central falla, la red nofuncionará.

Como se dijo anteriormente las redes híbridas permiten extender las redesgeográficamente, en este caso por ejemplo se podría solicitar que cada red en estrella,requiera “alcanzar” a otra red para compartir recursos, entonces para ello se colocaría unbus entre ellas a fin de que cada red en estrella fuera capaz de ver a su contra parte delotro lado. El bus hace posible la unión de dos redes, por ejemplo, si se tuviera lanecesidad de estar conectados de un Estado de la República Mexicana a otro Estadocomo en el caso de alguna institución escolar o de investigación con sedes en diversosEstados de la República donde es necesario compartir información a nivel Estatal o local.Para tal caso, si en cada sede se cuenta con una topología de red estrella, una conexiónen bus solucionaría el problema de la necesidad de compartir información entre las redesde cada una de las sedes.

Topología en Anillo-EstrellaEn la topología Anillo-Estrella se conectan dos o más topologías estrellas a una red enestrella, que pudiera ser por ejemplo un anillo de fibra óptica (Romero & Barbancho, 2010,pág. 57).


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Ejemplo de topología Anillo-Estrella


El medio de comunicación en esta topología es recomendable que sea la fibra óptica pormedio de la cual, la información viaja en circunferencia, simulando un anillo, por eso se lenombra topología anillo, conectando redes con topologías en estrella pero puede conectartodo tipo de topología de redes.

Con el estudio de los subtemas previos, ahora te es posible deducir lo importante queresulta conocer las diferentes topologías que se pueden usar en una red a implementarpara resolver problemáticas, ya que de acuerdo a necesidades específicas se podríaelegir entre una topología punto a punto, de comunicación por difusión, o la mezcla deéstas, que son las híbridas.

Actividad 2. Topologías de red

El propósito de esta actividad es que identifiques las ventajas y desventajas de lastopologías de red analizando un caso específico, para ello deberás ponerte en el papelde un asesor en implementación de redes. Realiza lo siguiente:

1. Retoma el caso que analizaste y resolviste en la Actividad 1.

2. Identifica las características de flexibilidad y retardo que deberán cubrirse paraque la red sea la más adecuada.

3. Elabora un cuadro comparativo sobre ventajas y desventajas de cada uno de los

tipos de red con relación a las problemáticas y necesidades manifestadas en elcaso.

4. Integra una columna donde incluyas la forma gráfica de conexión de lastopologías de red.

5. Después de realizar el análisis, identifica si se pueden hacer mejoras en la red


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que construiste en la Actividad 1 y justifica tu respuesta.

6. Al finalizar, redacta una breve conclusión donde incluyas la justificación del tipo

de redes que es recomendable utilizar en el caso. Indica el tipo de red y lascaracterísticas para que sea implementada de acuerdo a las necesidades delservicio requerido.

7. Consulta el documento Criterios de evaluación de actividades U1 donde podrásconocer los parámetros de evaluación de esta actividad.

8. Guarda la actividad con el nombre DFDR_U1_A2_XXYZ, y envía el archivo a tuFacilitador(a) para recibir retroalimentación.

1.4. Medios de transmisión

Como sabes, para llevar a cabo el proceso de transmisión de la información en general,es necesario el uso de los tres elementos que intervienen en el proceso de comunicación:el emisor (quien envía el mensaje), el receptor (quien lo recibe) y el medio (a través delcual se transmite). En el caso de las redes informáticas, es el medio de transmisión elque permite conectar a las redes, sea por medios guiados o no guiados. En este tema dela unidad se abordará el estudio del tercer elemento de la comunicación: el medio.

Es muy importante identificar los medios de transmisión y conocer las características quebrindan, ya que en la labor del ingeniero en Desarrollo de software, estos factores sondeterminantes para cualquier aplicación que se desarrolle, pueden ayudar en el cometidoo representar dificultades.

Durante el desarrollo de este tema, el cuarto de la unidad, revisarás las características delos medios de transmisión y su tipología.

1.4.1. Características de los medios de transmisión

Para que exista la adecuada transmisión de la información mediante las redesinformáticas, no sólo es importante hablar del medio físico, sino también de cómo se va autilizar el mismo en una red, ya que influye o constituye una limitante de distancias y develocidades de transferencias, topologías e incluso de los métodos de acceso.


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En los tipos de redes que revisaste anteriormente los medios de transmisión que más seutilizan actualmente son: cables de cobre, fibra óptica, cables coaxiales y las ondaselectromagnéticas que viajan a través del aire.

Para seleccionar el medio de transmisión más conveniente a utilizar en una red, esnecesario evaluar ciertos parámetros o características que sirvan de guía a la hora de laelección, de acuerdo con Stallings (2004, p. 489), estos son:

Capacidad. Debe soportar el tráfico de red esperado, es decir, el ancho de banda debe ser el suficiente para poder transmitir y recibir los datos adecuadamenteentre computadoras.

Fiabilidad. Debe satisfacer los requisitos de disponibilidad, es decir, qué tantadisponibilidad se requiere o de que tipo, aquí se podría hablar de movilidad.

Tipo de dato soportado. Ajustados a las aplicación, es decir, cómo se están

enviando o recibiendo los datos, son de tipo eléctricos, ópticos o inalámbricos. Alcance del entorno. Debe proporcionar servicio a la gama de entornos

requeridos, aquí se refiere al área geográfica que va a cubrir. La seguridad. Se refiere al grado de dificultad que una señal tiene para llegar a su

destino y que no sea interceptada por otros, o peor aún eliminada o plagiada. La conveniencia. Se refiere a determinar la solución más óptima de acuerdo a las

necesidades y presupuesto.

Las características mencionadas, son como se dijo anteriormente, los parámetros queayudan a definir ¿qué medio de transmisión es idóneo a usar?, en una reddeterminada. A continuación verás los tipos de medios de transmisión más comunes queexisten y cada una de sus características.

1.4.2. Tipos de medios

Como ya se ha mencionado, los medios son un elemento de mucha importancia en latransmisión de la información, por ello, la decisión de qué medio elegir repercutirádirectamente en los resultados que se obtengan al construir una red. Por lo mismo, seconsidera indispensable conocer los diferentes tipos de medios de transmisión a fin deelegir el más apropiado.

Los medios de transmisión se clasifican de manera general en guiados (como el cablede cobre o la fibra óptica) y no guiados (como la radio o el wifi). En los primeros lasondas electromagnéticas se transmiten usando un medio sólido, y en los segundos, latransmisión se realiza a través de la atmósfera, el espacio exterior o el agua (Stallings,2004, pág. 96).


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Medios de transmisión guiadosSon aquellos que utilizan un cable físico que se encarga de transmitir la informacióndesde un extremo a otro, este tipo de medios fueron los primeros que se utilizaron para

enlazar físicamente entre sí los elementos de una red, ya que ayudan a determinar lastopologías y la velocidad de transmisión o ancho de banda de la misma (Stallings, 2004,pág. 97). Entre los medios guiados existen el cable par trenzado, el cable coaxial y la fibraóptica, que se explican a continuación.

Cable par trenzadoEs ideal para ser utilizado en los entornos de las redes LAN, es muy similar al cabletelefónico, tiene ocho cables divididos en cuatro pares de hilos de cobre trenzados con lafinalidad de brindar protección en contra de las interferencia que comúnmente provocantanto el mismo par, como otros pares de hilos trenzados (Tanenbaum, 2003). A este

fenómeno de provocar una interferencia se le conoce con el término de Diafonía oCrosstalk .

Las ventajas de los cables de par trenzado son: Ser muy económico. Existen varias velocidades de transferencia de datos dependiendo de la categoría

del cable. Resulta fácil y rápido de instalar.

La desventaja de los cables de par trenzado es: Existe mucha limitación para su uso, debido a la incapacidad de llevar la señal a

distancias largas, ya que la pierde en el trayecto.

Categorías de cable de par trenzado

NombreAncho de

BandaVelocidad Aplicaciones Observaciones

Nivel 1 0.4 MhzLíneas de teléfono y demódem

No válido parasistemas modernos

Nivel 2 4 Mhz 4 Mbits/sTerminales informáticasantiguas

No válido parasistemas modernos

Cat 3 16 Mhz 10 Mbits/s

100Base-T y 100Base-T4

Ethernet

No válido para

velocidadessuperiores a 16Mbits/s. hoy en día seusa principalmente encables telefónicos.

Cat 4 20 Mhz 16 Mbits/sRedes Token Ring de 16Mbits/s

No se empleahabitualmente

Cat 5 100 Mhz 1 Gbits/s100Base-TX y 1000Base-T Ethernet

El más común hoy endía en la mayor parte


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de redes locales

Cat 5e 100 Mhz 1 Gbits/s100Base-TX y 1000Base-T Ethernet

Categoría 5 mejorada

Cat 6 250 Mhz 10 Gbits/s 10GBase-T EthernetCat 6a 500 Mhz 10 Gbits/s 10GBase-T Ethernet

Clase F 600 Mhz 10 Gbits/s

Teléfono, CCTV,1000Base-TX en elmismo cable 10GBase-TEthernet

Cable SFTP de cuatropares

ClaseFa

1000 Mhz100Gbits/s

Teléfono, televisión porcable, 100Base-TX en elmismo cable 10Base-TEthernet

Cable SFTP de cuatropares

Fuente: Moro, 2013.

Existen dos tipos de cable par trenzado:

Par trenzado STP (Shielded Twister-Pair, Par Trenzado con malla)Es un tipo de cable con malla protectora que utiliza conectores RJ45 en cada uno de susextremos, mismos que sirven para interconectar los dispositivos a la red. Tiene ocho hilosde cobre divididos en pares que están trenzados y envueltos cada uno por su propioaislante de color; a su vez, los cuatro pares se encuentran dentro de una capa metálicaaislante y por último todos, están cubiertos por un plástico exterior que permite reducir lainterferencia exterior (Lázaro & Miralles, 2005).

Ejemplo de cable STP

Fuente: Hyperline

Par trenzado UTP (Unshield Twisted-Pair, Par Trenzado sin malla)

Este cable es muy común y se utiliza en varias tecnologías de red de área local, consta de4 pares de hilos de cobre que se cubren por aislantes de plástico codificados cada unopor colores y cubiertos en conjunto por un plástico exterior; al igual que el cable STPutiliza conectores RJ45 (Lázaro & Miralles 2005).


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Anteriormente, era el medio de cobre más lento para transmitir los datos, peroactualmente, es considerado como el más rápido de ellos; sin embargo, al no estarblindado, es muy sensible a las interferencias de otros medios de red y al ruido eléctrico.

Ejemplo de Cable UTP

Fuente: Hyperline

Para comprar y utilizar cualquiera de los dos tipos de cable (UTP y STP) es recomendabletomar en cuenta los siguientes aspectos:

El cable UTP es un poco más barato que el STP. Cualquiera de los dos tiene una velocidad gratificante en distancias permitidas por

una red LAN. La gran mayoría de las redes utilizan cable UTP, por lo que si se desea realizar

una reestructuración del cableado, es necesario revisar que el nivel de categoría

del cable sea el adecuado para manipular el ancho de banda deseado. Para la terminación de cada extremo del cable (sea UTP o STP) se usa la norma

TIA/EIA-568 de la TIA (Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones, porsus siglas en inglés), esta norma viene en dos variantes diferentes T568A y T568B(Moro, 2013, pág. 26) y se hace uso de un conector RJ45.


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Variantes de la norma TIA/EIA-568

Fuente: Moro, 2013, pág. 27.

Ejemplos de conector RJ45

Fuente: CompuJuarez, 2013

Cable coaxial

El cable coaxial está formado por dos conductores, uno de ellos es un hilo rígido situadoen el centro del cable, este hilo está recubierto por un material aislante de plástico que losepara del otro conductor, una malla metálica que se usa como conexión a tierra. Los

cables de este tipo pueden transportar señales con rangos de frecuencias más elevadosque los cables de par trenzado, pero la atenuación que sufren con respecto a la distanciaes mayor.

En la actualidad este cable se emplea principalmente para transportar señales detelevisión (Moro, 2013, págs. 26 -27). Razón por la cual se encuentra actualmenteobsoleto para redes de datos.


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Ejemplo de cable coaxial

Fuente: Electricidad de Bricopage, 2003.

Fibra óptica

La fibra óptica es un medio de transmisión, fabricado con vidrio y materiales plásticos quetransportan ondas luminosas, el exterior posee un índice de reflexión muy bajo lo quehace que conduzca y refleje la onda luminosa que pasa a través de él (Moro, 2013, pág.28).

Ejemplo de cable de Fibra Óptica

Fuente: Moro, 2013, pág. 28.

Existen dos tipos de fibra óptica (Lázaro & Miralles, 2005): Monomodo. Este tipo de fibra tiene el núcleo más pequeño del orden de las

micras, por lo tanto la luz solo puede viajar por una ruta. La fibra monomodoproporciona un gran ancho de banda.

Multimodo. El diámetro del núcleo de esta fibra es más grande, superior a las 10

micras, en su interior, la luz experimenta reflexiones a lo largo de su camino, loque permite que la luz viaje por varias rutas, esta dispersión limita el ancho debanda. Esta fibra es muy usada en enlaces de cortas distancias.


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Monomodo y Multimodo

Fuente: Rodríguez, 2012.

Las características de la fibra de vidrio son las siguientes (Tanenbaum, 2003):

El tamaño de la fibra de vidrio es del diámetro de un cabello.

Es muy cara para ser utilizada en redes de área local. Tiene una excelente calidad por lo tanto no es susceptible al ruido ni a la

interferencia. Los datos los transmite en forma de luz y no existe pérdida de información. La fibra óptica tiene una gran velocidad de transferencia de datos, la cual varía

desde los 100Mbps hasta 10Gbps. Los cables de fibra óptica no transportan electricidad, de tal forma que están

seguros en ambientes de alto voltaje. Es sumamente confiable y segura en la transmisión de los datos.

Medios de transmisión no guiados

Los medios de transmisión no guiados, son aquellos que utilizan el aire paratransportar la información y realizan la transmisión y recepción de información medianteantenas que irradian energía electromagnética en el medio y captan las ondas

electromagnéticas del medio en el momento de la recepción.

En este tipo de medios, las transmisiones pueden ser direccionales y omnidireccionales,de allí que existan medios de transmisión no guiados como las ondas de radio,microondas terrestres y las satelitales.


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Ondas de radio

Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética, pueden viajar a grandesdistancias y penetrar edificios, estas son omnidireccionales, lo que significa que viajanen todas direcciones a partir de la fuente, gracias a esto no es necesario que transmisor yreceptor se encuentren alineados físicamente.

Las propiedades de las ondas dependen de la frecuencia. A bajas frecuencias, esasondas cruzan de forma adecuada cualquier obstáculo, pero la potencia se reducesensiblemente en relación a la distancia en la cual se aleje de la fuente. En el caso de quela frecuencia sea alta, se observa que las ondas tienden a viajar en línea recta y a rebotaren los obstáculos, y también son absorbidas por la lluvia. Pero todas las frecuencias

siempre están sujetas a interferencias por los motores y otros objetos eléctricos(Tanenbaum, 2003).

Por la capacidad de las ondas de radio de viajar grandes distancias, la interferencia entreusuarios es común y es por ello que los gobiernos regulan este espectro (Tanenbaum,2003, pág. 103).

Las ondas se clasifican por bandas. Las denominaciones de las bandas de frecuencia sepueden realizar por décadas, como por ejemplo MF, HF, VHF, UHF (Ferrando & Valero,s/f, p. 3).

Frecuencias de las ondas de radio

Banda DenominaciónFrec.

MínimaFrac.

Máximaƛ máxima ƛ mínima

ELFExtreme LowFrecuency

- 3 KHz - 100 km

VLF Very Low Frecuency 3 KHz 30 KHz 100 km 10 kmLF Low Frecuency 30 KHz 300 KHz 10 km 1 kmMF Medium Frecuency 300 KHz 3 MHz 1 km 100 mHF High Frecuency 3 MHz 30 MHz 100 m 10 m

VHF Very High Frecuency 3m MHz 300 MHz 10 m 1 mUHF Ultra High Frecuency 300 MHz 3 GHz 1 m 10 cmSHF Super High Frecuency 3GHz 30 GHz 10 cm 1 cm

EHFExtremely HighFrecuency

30 GHz 300 GHz 1 cm 1 mm

Fuente: Ferrando & Valero, s/d, pág. 3.


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Microondas terrestres

Los microondas terrestres son un medio de transporte de datos o información mediantetodas aquellas bandas de frecuencia en el rango de 1 GHz en adelante. La longitud debanda de esta frecuencia es demasiado pequeña (milimétrica o micrométrica) de ahí elnombre de Microondas.

Como son de una alta frecuencia, las ondas viajan en línea recta y se pueden concentraren un haz pequeño de una antena parabólica, así que la antena transmisora y lareceptora deben estar alineadas entre sí. Esta direccionalidad permite que variostransmisores alineados en una fila se comuniquen sin interferencia con variostransmisores alineados en la misma fila (siempre y cuando se sigan algunas reglas de

espaciado) (Tanenbaum, 2003).

Como desventajas de estas señales se tiene que al ser muy direccionales (que viajan enlínea recta), si las torres de transmisión y recepción, están muy separadas, partes de latierra le estorbarán para llegar adecuadamente a su destino, esto por la forma de la tierra.Otra desventaja de las microondas es que no atraviesan en forma adecuada los edificios,es por ello que las antenas de estas señales, deben colocarse lo más alto posible a fin deque no haya interferencias.

Ejemplo de frecuencias en ondas de microondas

Banda Frec. Mínima Frec. Máximaƛ

ƛ

L 1 Ghz 2 Ghz 30 cm 15 cmS 2 Ghz 4 Ghz 15 cm 7.5 cmC 4 Ghz 8 Ghz 7.5 cm 3.75 cmX 8 Ghz 12.4 Ghz 3.75 cm 2.42 cmKu 12.4 Ghz 18 Ghz 2.42 cm 1.66 cmK 18 Ghz 26.5 Ghz 1.66 cm 1.11 cmKa 26.5 Ghz 40 Ghz 11.1 mm 7.5mmmm 40 Ghz 300 Ghz 7.5 mm 1 mm

Fuente: Ferrando & Valero, s/d, pág. 4.

Microondas satelitales

Básicamente lo que hacen las ondas satelitales es retransmitir la información. Tomanla señal entrante y la retransmiten en otra frecuencia para evitar una interferencia con laseñal entrante. Un satélite se usa como enlace entre dos transmisores y receptores a loscuales se les conoce como estación base, la principal función del satélite es amplificar laseñal, corregirla y retransmitirla (Lázaro & Miralles, 2005).


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Las comunicaciones satelitales son un medio de difusión amplio, es decir que muchasestaciones pueden transmitir al satélite y muchas estaciones pueden recibir desde él.

Existen dos configuraciones en las comunicaciones vía satélite, que son las más usuales(Stallings, 2004, pág. 113):

Satélite con enlace punto a punto. Repite de una estación terrestre a otra. Satélite con enlace de difusión. Repite de una estación terrestre a muchas otras

más.

Ejemplo de satélites

Fuente: Santillana, s/f.

Como viste, los medios de transmisión pueden ser guiados y no guiados, los guiadosenvían o reciben información a través un medio que los guie hasta su destino, este medioes comúnmente un cable que guía la fuente hasta el destino. Por otro lado, los noguiados, no requieren de un medio como el cable, sino que aprovechan el aire parapropagarse, son ondas electromagnéticas que viajan a través del aire desde la fuentehasta el destino; ejemplos de aplicación comunes son: el sintonizar una estación de radioo de tv abierta, las comunicaciones a través de luz infrarroja (como el control remoto de latelevisión o la comunicación entre computadoras vía infrarroja), además está el wifi o elbluetooth usado comúnmente para compartir archivos.

Actividad 3. Medios de transmisión de información

El propósito de esta actividad es que, retomando el caso de las actividades 1 y 2, puedasanalizar las ventajas y desventajas que tienen los medios de transmisión en laimplementación de una red. Para ello, realiza lo siguiente:


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1. Elabora un cuadro comparativo sobre los medios de transmisión explicandoventajas, desventajas y usos de cada uno de ellos.

2. Redacta un texto breve donde expliques y ejemplifiques el uso de estos medios.

3. Consulta el documento Criterios de evaluación de actividades U1.

4. Guarda la actividad con el nombre DPRN2_U1_A3_XXYZ, y envía el archivo a tuFacilitador(a) para recibir retroalimentación.

Autoevaluación

El propósito de esta actividad es realizar un análisis del avance que has tenido paradetectar las áreas de oportunidad respecto al estudio de la primera unidad.

Para realizar la Autoevaluación, ingresa al listado de actividades en el aula.

Evidencia de aprendizaje. Componentes de una red, topología ymedios de transmisión

El propósito de la evidencia de aprendizaje es que identifiques los componentes de unared, topología y los medios de transmisión más adecuados para ofrecer la solución de unproblema que te proporcionará tu Facilitador(a). Una vez que cuentes con el problema,realiza lo siguiente:

1. Elabora un cuadro comparativo en el que integres, de acuerdo al problemaplanteado, los tipos de redes (LAN, MAN, WAN, PAN) y sus características(topología y medios).

2. Posteriormente, agrega los elementos de hardware y software que se requieren

para cada una de las redes necesarias o identificadas en el problema.

3. Agrega en tu cuadro los requerimientos respecto al tipo de servicio que deberánprestar las redes y las actividades que realizan. También identifica las topologíasde red y los medios de transmisión de información, que pueden funcionar entrecada una de las redes identificadas.


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4. Elabora un diagrama acerca de las redes que se emplearán para resolver laproblemática de tu caso. Para ello puedes hacer uso de la herramienta onlineGliffy (www.gliffy.com), o la herramienta Lucid Chart (www.lucidchart.com).

5. Consulta el documento Criterios de evaluación de actividades U1 para conocerlos parámetros de evaluación de la evidencia.

6. Guarda el desarrollo de tu evidencia de aprendizaje en un archivo .doc con elnombre DFDR_U1_EA_XXYZ y envía el archivo a tu Facilitador(a) para recibirretroalimentación.

*Recuerda que de ser necesario, y con base a las observaciones recibidas,deberás volver a enviar tu evidencia.

Autorreflexiones

Además de enviar tu trabajo de la Evidencia de aprendizaje, ingresa al foro Preguntas de Autorreflexión y consulta las preguntas que tu Facilitador(a) presente, a partir de ellaselabora tu Autorreflexión en un archivo de texto llamado DPRN2_U1_ATR_XXYZ.

Posteriormente envía tu archivo mediante la herramienta Autorreflexiones.

Cierre de la unidad

En esta revisaste una breve introducción a las redes, un poco de su historia, de susbeneficios, sus áreas de aplicación, y aunque vives con ellas, a veces no les prestasimportancia. Sin embargo, ahora sabes qué tipo de hardware y software compone a unared, sabes también los tipos de redes que existen, sus topologías, por lo que ahoraentiendes cómo se establecen las conexiones entre las redes; todo lo cual es fundamentalpara poder entender el contenido de las siguientes unidades.

Por lo anterior, ahora eres capaz de distinguir los elementos que componen a una red,además de que puedes con base en un diagnóstico de necesidades del usuario, proponeruna topología de red, un tipo de red, así como el hardware y que software deberá adquirira razón de proponer algo útil para su entorno, esto sin dejar de lado el análisis de la partede los costos y los medios de transmisión más adecuados.

En esta unidad revisaste la parte física que compone a las redes, en relación a ello en lasiguiente unidad verás la parte lógica de esta, es decir, cómo funcionan los protocolos a

http://www.gliffy.com/http://www.gliffy.com/http://www.gliffy.com/http://www.lucidchart.com/http://www.lucidchart.com/http://www.lucidchart.com/http://www.lucidchart.com/http://www.gliffy.com/


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partir de un modelo de comunicación. Para ello se empleará el análisis de los dosmodelos de referencia más importantes: OSI y TCP/IP, para saber cómo se lleva a cabola comunicación entre dos hosts en la red; además de conocer qué papel juega cada

capa, en cada modelo, así como las interfaces que utilizan para poder comunicarse,desde la transferencia de bits en la capa más baja, hasta como lo ve el usuario, en lacapa más alta.

Para saber más

Si te interesa saber más acerca de los medios de transmisión y topologías de red,es recomendable que revises el libro de Andreu, J. (2010). Redes locales. Editex.

Para profundizar en el estudio de las topologías de red, tipos de red y medios detransmisión, es importante que revises el libro de Gil, Pablo. (2010). Redes ytransmisión de datos. Publicaciones Universidad de Alicante.

Si estás interesado en saber más acerca de hardware, software de redes ymedios de transmisión revisa el libro de Tanenbaum, Andrew S. (2003). Redes decomputadoras. 3a. ed. México: Pearson Educación. Este recurso lo puedesencontrar en la carpeta Material de apoyo.

Fuentes de consultaBásicas:

Huidobro, José Manuel & Millán, Ramón. (2008). Redes de datos y convergenciaIP . 1ª. ed. México: Alfaomega Ra-Ma.

Íñigo Griera, Jordi; Barceló Ordinas, José María. (2008). Estructura de redes decomputadores 1a. ed. Barcelona: Editorial UOC.

Serra, Xavier Hesselbach. (2002). Análisis de redes y sistemas decomunicaciones. Barcelona: Edicions UPC.

Stallings, William. (2004). Comunicaciones y redes de computadores. 7ª. Ed.Madrid: Pearson Educación.

Tanenbaum, Andrew S. (2003). Redes de computadoras 3a. ed. México: PearsonEducación.


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Complementarias:

Ferrando, M., & Valero, A. (s.f.). Universidad Politécnica de Valencia. Recuperadode http://www.upv.es/antenas/Documentos_PDF/Notas_clase/Tema_1.PDF Fecha de consulta: 7 de Mayo de 2013.

Forouzan, Behrouz A. (2007). Transmisión de datos y redes de comunicaciones 4ª.ed. México: McGraw Hill.

Hallberg, Bruce A. (2006). Fundamentos de redes. 4ª. ed. México: McGraw Hill.

Lázaro Laporta, Jorge & Miralles Aguiñiga, Marcel (2005). Fundamentos de

telemática. España: Universidad Politécnica de Valencia.

Molina, Francisco. (2004). Redes de área local . 1ª. ed. México: Alfaomega Ra-Ma.

Olifer, Natalia. (2009). Redes de computadoras. 1ª. ed. México: McGraw Hill.

Parsons, June Jamrich (2008). Conceptos de computación: nuevas perspectivas.Tr. Miguel Ángel Martínez Sarmiento. México, D.F. : Cengage

Atelin, Philippe. y Dordoigne José. (2006). Redes Informáticas: conceptos

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Unidad 1. Introducción a Las Redes

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