GRADO DECIMO

PLAN DE CLASES GRADO DÉCIMO

AREA: TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA                      PERIODO: CUARTO                    FECHA:

ÁMBITO TEMÁTICO:  REDES INFORMÁTICAS 

• DEFINICIÓN DE REDES INFORMÁTICAS 
• UTILIDAD DE LAS REDES 

TIPOS DE REDES 

• REDES LAN 
• REDES WAN 
• REDES MAN 
• REDES WLAN Y VLAN

TOPOLOGÍA DE REDES (ARQUITECTURA DE REDES)

• RED EN TOPOLOGÍA DE BUS
• RED EN TOPOLOGÍA DE ESTRELLA
• RED EN TOPOLOGÍA DE ÁRBOL
• RED CON TOPOLOGÍA DE ANILLO
• RED CON TOPOLOGÍA DE MALLA

 (CONCEPTOS)

REDES INFORMATICAS

Todos estamos conectados a redes de diferente tipo: electricidad, gas, teléfono, TV, etc. pero ello no demanda de nosotros un gran conocimiento sobre la cuestión. Internet es una red de computadoras donde podemos encontrar todo tipo de información y servicios, y en la que podemos participar de forma activa, generando y publicando contenido, participando junto a otras personas de discusiones o ediciones de contenidos, comunicándonos con otros en tiempo real vía chat o correo electrónico.

Las redes informáticas son aquellas redes que se forman cuando las computadoras se conectan unas con otras de tal manera que puedan comunicarse entre sí. Estas computadoras no deben estar necesariamente cerca de la otra; de hecho pueden ubicarse en diferentes pisos de un edificio o en distintas partes del mundo.

Si la red está integrada por computadoras ubicadas en la misma área, se llama red de área local, si las computadoras están esparcidas en un área mucho más grande, la red se denomina red de área amplia.

Las redes constan generalmente de más de dos computadores interconectados y generalmente requieren dispositivos especiales además del controlador de interfaz de red con el cual cada computador se debe equiparar. Ejemplo de algunos dispositivos especiales son: Concentradores (hubs), multiplexores (switches) y enrutadores (routers).

Las características más importantes que se utilizan para describir una red son: velocidad, seguridad, disponibilidad, escalabilidad y confiabilidad. La consideración de estas características permite dimensionar de manera adecuada una red de computadoras solucionando las necesidades de los usuarios.

Velocidad: Es una medida de la rapidez con que los datos son transmitidos sobre la red.

Seguridad: Indica el grado de seguridad de la red incluyendo los datos que son transmitidos por ella.

Disponibilidad: Es una medida de la probabilidad de que la red va a estar disponible para su uso.

Escalabilidad: Indica la capacidad de red de permitir más usuarios y requerimientos de transmisión de datos.

Confiabilidad: Es una medida de la probabilidad de falla.

UTILIDADES DE LAS REDES

Las redes se utilizan para muy distintas aplicaciones incluyendo negocios, educación e investigación.

Ofrece una amplia variedad de ventajas para los usuarios de computadoras como:

Comunicación: Puede utilizar software para comunicarte electrónicamente con otras computadoras de la red; esta comunicación es conocida como correo electrónico, o e-mail (electronic mail), permite enlaces instantáneos a grandes distancias.

Datos Públicos: centralización de datos significa que cuando una persona actualiza datos en la red, instantáneamente quedan a disposición de todos.

Recursos Compartidos: Las computadoras conectadas a la red pueden compartir impresoras, discos duros, archivos y de hecho cualquier otro dispositivo que se te pueda ocurrir. Los programas de computador residen en los componentes inteligentes de la red y manejan acceso; las redes tienen dos tipos de conexión, uno es punto a punto y el otro por difusión.

TIPOS DE REDES

Según el lugar y el espacio que ocupen, las redes se pueden clasificar en dos tipos: 

Redes LAN

Local Area Network: Redes De Área Local

La red de área local (LAN) es aquella que se expande en un área relativamente pequeña. Comúnmente se encuentra dentro de un edificio o un conjunto de edificios contiguos. Asimismo, una LAN puede estar conectada con otras LAN a cualquier distancia por medio de una línea telefónica y ondas de radio. 

Una red LAN puede estar formada desde dos computadoras hasta cientos de ellas. Todas se conectan entre sí por varios medios y topologías. A la computadora (o agrupación de ellas) encargada de llevar el control de la red se le llama servidor y a las PC que dependen de éste, se les conoce como nodos o estaciones de trabajo.

Características de una red LAN

• Los canales son propios de los usuarios o empresas.
• Los enlaces son líneas de alta velocidad.
• Las estaciones están cercas entre sí.
• Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información.
• Las tasas de error son menores que en las redes WAN.
• La arquitectura permite compartir recursos.

Redes WAN

Wide Area Network: Redes De Área Amplia

La red de área amplia (WAN) es aquella comúnmente compuesta por varias LAN interconectadas en una extensa área geográfica, por medio de fibra óptica o enlaces aéreos, como satélites.

Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos.

Entre las WAN más grandes se encuentran: ARPANET, creada por la Secretaría de Defensa de los Estados Unidos y que se convirtió en lo que actualmente es la WAN mundial: Internet.

El acceso a los recursos de una WAN a menudo se encuentra limitado por la velocidad de la línea de teléfono. 

A diferencia de las LAN, las WAN casi siempre utilizan ruteadores. Debido a que la mayor parte del tráfico en una WAN se presenta dentro de las LAN que conforman ésta, los ruteadores ofrecen una importante función, pues aseguran que las LAN obtengan solamente los datos destinados a ellas.

Redes MAN

Metropolitan Area Network: Redes De Área Metropolitana

Otro tipo de red que se aplica en las organizaciones es la red de área metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network), una versión más grande que la LAN y que normalmente se basa en una tecnología similar a ésta.

La red MAN abarca desde un grupo de oficinas corporativas cercanas a una ciudad y no contiene elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida potenciales. 

Las redes de área metropolitana, comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos.

Una red de área metropolitana puede ser pública o privada. Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos por la ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios por medio de su propia MAN y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos. Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, bien en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos. Aplicaciones de vídeo pueden enlazar los edificios para reuniones, simulaciones o colaboración de proyectos.

Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que un operador de telecomunicaciones instala en una ciudad con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en esta área geográfica.

Características de una red MAN

• Son redes que se extienden sobre áreas geográficas de tipo urbano, como una ciudad, aunque en la práctica dichas redes pueden abarcar un área de varias ciudades.
• Son implementadas por los proveedores de servicio de Internet, que son normalmente los proveedores del servicio telefónico.
• Son redes de alto rendimiento.

Redes WLAN y VLAN

Otro tipo de red que comienza a tomar auge es la WLAN ( Wireless Local Area Network; Red de Area Local Inalámbrica), que se basa en la transmisión de datos mediante ondas de radio, microondas, satélites o infrarrojos.

La velocidad de transmisión de las redes WLAN, surgidas experimentalmente a principios de los noventa, va de los 10 a los 100 Mbps, y son el complemento ideal para las redes fijas, por tener capacidad de enlazarse con las redes cableadas.

En esencia, responden al desarrollo del mercado de equipos portátiles (notebooks y handhelds) y de las comunicaciones móviles que han propiciado que los usuarios se mantengan en continuo movimiento, manteniendo comunicación constante con otras

Las WLANs pueden ser la alternativa en aquellos negocios que no pueden instalar cables a través de un pasillo para tener acceso a otra de las oficinas, o cuando el mismo cableado puede causar desórdenes y congestionamientos.

Finalmente, cabe mencionar el último tipo de redes, el cual se refiere a las VLAN (Virtual LAN), una red local que se crea con grupos de usuarios que tengan requerimientos similares o que compartan un conjunto de recursos, como impresoras y servidores, pero que no necesariamente están ubicados de manera física en un mismo lugar.

TOPOLOGÍA DE RED

 La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.

La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

Red En Topología De Bus

Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

Ventajas

• Facilidad de implementación y crecimiento.
• Simplicidad en la arquitectura.

Desventajas

• Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad de la señal.
• Puede producirse degradación de la señal.
• Complejidad de reconfiguración y aislamiento de fallos.
• Limitación de las longitudes físicas del canal.
• Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
• El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
• El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
• Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.
• Es una red que ocupa mucho espacio.

Red En Topología De Estrella

Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí y además de que no se permite tanto trafico de información.

Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.

Ventajas

• Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.
• Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.
• Fácil de prevenir daños o conflictos.
• Si se tocara por error el cable, no te quedarías electrocutado

Desventajas

• Si el nodo central falla, toda la red se desconecta.
• Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.
• El cable viaja por separado del hub a cada computadora.

Red En Topología De Árbol

Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas, salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.

Los problemas asociados a las topologías anteriores radican en que los datos son recibidos por todas las estaciones sin importar para quien vayan dirigidos. Es entonces necesario dotar a la red de un mecanismo que permita identificar al destinatario de los mensajes, para que estos puedan recogerlos a su arribo. Además, debido a la presencia de un medio de transmisión compartido entre muchas estaciones, pueden producirse interferencia entre las señales cuando dos o más estaciones transmiten al mismo tiempo.

Ventajas de Topología de Árbol

• El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.

• Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.

• Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.

• Cableado punto a punto para segmentos individuales.

• Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.

Desventajas de Topología de Árbol

• Se requiere mucho cable.

• La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.

• Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.

• Es más difícil su configuración.

Red Con Topología De Anillo

Topología de red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.

En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones. En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos).

 Ventajas

Simplicidad en la arquitectura y facilidad de fluidez de datos

Desventajas

• Longitudes de canales
• El canal usualmente se degradará a medida que la red crece

Red Con Topología De Malla

La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.

El establecimiento de una red de malla es una manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos. Las redes de malla se diferencian de otras redes en que los elementos de la red (nodo) están conectados todos con todos, mediante cables separados. Esta configuración ofrece caminos redundantes por toda la red de modo que, si falla un cable, otro se hará cargo del tráfico. Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red).

Ventajas de la red en malla:

• Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.
• No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.
• Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.
• Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.
• No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.
• Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.

Desventajas de la red en malla:

• Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable.