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Redes: concepto y topología
Los constantes avances y cambios tecnológicos obligan a
la integración de la informática y de las
telecomunicaciones, es por eso que nace el concepto de
redes de computadores y de telecomunicaciones que no
es más que LA INTEGRACIÓN DE DOS O MAS UNIDADES
DE PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN
Es una disposición física de equipos de comunicaciones
que permitan compartir el uso de recursos en forma
compartida.
TIPOS DE REDES
Topologías de RED
La topología define la estructura de una red.
La definición de topología puede dividirse en
dos partes. la topología física, que es la
disposición real de los cables (los medios) y la
topología lógica, que define la forma en que
los host acceden a los medios.
Las topologías físicas que se utilizan
comúnmente son de bus, de anillo, en estrella,
en estrella extendida, jerárquica y en malla.
1. La topología física, que es la disposición real de
las máquinas, dispositivos de red y cableado
(los medios) en la red.
2. La topología lógica, que es la forma en que las
máquinas se comunican a través del medio
físico.
Los dos tipos más comunes de topologías lógicas
son broadcast (Ethernet) y transmisión de
tokens (Token Ring).
• La topología de broadcast simplemente significa
que cada host envía sus datos hacia todos los
demás hosts del medio de red. Las estaciones no
siguen ningún orden para utilizar la red, sino que
cada máquina accede a la red para transmitir
datos en el momento en que lo necesita. Esta es
la forma en que funciona Ethernet.
• En cambio, la transmisión de tokens controla el
acceso a la red al transmitir un token eléctrico de
forma secuencial a cada host. Cuando un host
recibe el token significa que puede enviar datos a
través de la red. Si el host no tiene ningún dato
para enviar, transmite el token hacia el siguiente
host y el proceso se vuelve a repetir.
TIPOLOGÍAS
Topología Bus
• La topología de bus utiliza un único segmento backbone
(longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de
forma directa. Problemas en el cable se pierde la
comunicación. La Red en Bus necesita incluir en ambos
extremos del bus, unos dispositivos llamados terminadores,
los cuales evitan los posibles rebotes de la señal
Topología Anillo
• La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al
último host con el primero. Esto crea un anillo físico de
cable. Anillo doble(anillos independientes los cuales
trabajan 1 solo a la vez.
Topología Estrella
• La topología en estrella conecta todos los cables con un
punto central de concentración. Por lo general, este punto
es un hub o un switch. Si el nodo central fallase cae la red
Topología Estrella Extendida
• La topología en estrella extendida se
desarrolla a partir de la topología en estrella.
Esta topología conecta estrellas individuales
conectando los hubs/switches.
Topología Jerárquica
• La topología jerárquica se desarrolla de forma
similar a la topología en estrella extendida
pero, en lugar de conectar los hubs/switches
entre sí, el sistema se conecta con un
computador que controla el tráfico de la
topología.
Topología Malla
• La topología en malla se utiliza cuando no
puede existir absolutamente ninguna
interrupción en las comunicaciones, por
ejemplo, en los sistemas de control de una
central nuclear. Esto también se refleja en el
diseño de la Internet, que tiene múltiples
rutas hacia cualquier ubicación.
• Ethernet: topología de bus lógica y en estrella
física o en estrella extendida.
Token Ring: topología de anillo lógica y una
topología física en estrella.
• Las redes de transmisión de tokens transporta una trama
denominada token a través de la red. La posesión del token
otorga el derecho a transmitir datos. Si un nodo recibe un
token y no tiene información para enviar transfiere el token a
la siguiente estación. Cada estación puede mantener el token
durante un tiempo determinado.
• Token Ring es un protocolo para comunicación
para redes locales con topologia de anillo. Para
ilustrarlo mas gráficamente imagina 5 PCs
conectadas en una mesa redonda. Todas esas PCs
se encuentran conectadas a un canal común de
comunicaciones. Dado que las 5 comparten el
mismo medio, el protocolo especifica que para
que cada PC hable necesita esperar su turno. En
este caso las PCs saben cuando es su turno,
cuando se les ha otorgado un TOKEN. De esta
forma se evita que todas envíen información
simultáneamente.
• ETHERNET: Básicamente es un protocolo diseñado
para escuchar el trafico de red, y enviar la formación
en el primer turno.
Para poner esto en términos gráficos imagina un
cruce de carretera sin semáforos. Hay carros que van
y vienen, y otros que quieren entrar en la carretera.
Los que quieren entrar necesitan esperar hasta que
encuentren un espacio donde sea saludable arrancar
e incorporarse a la carretera.
• Del mismo modo un equipo conectado a una red
Ethernet cuando requiere mandar información
escucha el canal para saber si alguien mas esta
enviando algo por el mismo medio. Si no es el caso,
entonces comienza a enviar el paquete.
• Pero igual que en una carretera pueden ocurrir
accidentes si el tiempo de alguno de los
transeúnte falla o se empalma con otro,
igualmente puede ocurrir con Ethernet. Si se
detecta una colisión, Ethernet tiene un
mecanismo de detección y alerta al resto de los
equipos que comparten el mismo canal.
Entonces sobreviene un periodo de pausa para
esperar a que se despeje el desastre antes de
volver a comenzar con un nuevo envió de
paquetes.
Cable UTP:
Es el que vemos en la imagen superior izquierda.
Se trata de un cable algo más fino, más
manejable, pero también menos seguro y
propenso a interferencias. No hay problema en
utilizarlo en distancias cortas (hasta 25 metros),
pero en distancias más largas es más
recomendable el tipo STP.
• Cable STP:
También llamado cable de red blindado, es el
que se muestra en la imagen superior derecha.
• El blindaje ofrece, además de una mayor
resistencia a la torsión, una resistencia a las
interferencias que el cable UTP no tiene.
USTP 6ª SOLIDO
APANTALLADO
CATEGORIAS
• Cat 5e: Usado en redes fast ethernet (100 Mbit/s)
y gigabit ethernet (1000 Mbit/s). Diseñado para
transmisión a frecuencias de hasta 100 MHz.
- Cat 6: Usado en redes gigabit ethernet (1000
Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias
de hasta 250 MHz.
- Cat 6a: Pensado para ser usado en redes 10
gigabit ethernet (10000 Mbit/s). Diseñado para
transmisión a frecuencias de hasta 500 MHz.
El ancho de banda depende de los medios activos
10/100/1000
10/100/1000
UTP CAT5….. 100
10/100/1000
10/100/1000
10/100/1000
UTP CAT 5e….. 1000
UTP CAT 6….. 1000
UTP CAT 6A….. 10000
10/100/1000
10/100/1000
10/100
CONECTORES
• Terminales RJ-45:
Para conectar estos cables necesitamos unas
clavijas o terminales. El tipo utilizado es el RJ-45,
algo mayor que el telefónico (RJ-11) y con 8
contactos.
HUB , SWITCH Y ROUTER
En sí, Un ROUTER es una equipo de capa tres (ver modelo
OSI). Es decir que trabaja a nivel de IPs es decir cada
maquina debe tener una ip asignada dentro del
segmento para poder acceder al router y comunicarse
con los distintos equipos. Lo que hace este aparatito es
buscar al equipo con el cual se quiere comunicar la
contraparte conectado a el(router).
Esta Búsqueda la hace sobre una base de datos de IPs
conectadas a el. En si mismo Un ROUTER es un
dispositivo ideado para conectar 2 o más REDES (pongo
la palabra redes en mayúsculas para resaltarla), en el
caso más general, la primer red sería, la red de
computadoras hogareñas y como segunda red, LA
INTERNET.
• De este modo el router bifurca tu conexión a
internet en los distintos dispositivos de tu red
hogareña, con lo cual compartís tu velocidad de
UPLOAD y DOWNLOAD con las demás maquinas.
Esto No implica para nada una relación de
"REPETICION de IPS" como ya dijimos antes el
router es un dispositivo de Capa 3, así que
Trabaja a Nivel de IPS, cada maquina de la red
hogareña, tendrá entonces una IP DISTINA
(aunque bien la misma conección a internet.
ROUTER
ROUTER
SWITCH
• Ahora bien un SWITCH es una equipo de capa 2 (ver modelo OSI) en
este equipo se trabaja a nivel de MAC, esta MAC es la dirección
física de cada una de las tarjetas de red así como la propia de el
switch que por lo regular no se puede cambiar (a menos que se
utilice un software especial), cada MAC es única y viene en código
hexadecimal (aa:00:ee:55:ee:99 por mencionar un ejemplo),
entonces estos switches no buscan direcciones IPs sino direcciones
MAC y por eso es posible configurar a este dispositivo para permitir
transferencias entre algunos equipos de tu red...
Es decir, por ejemplo podrías tener una red de 3 máquinas
(realizada con un switch), y configurar que la PC1 solo pueda enviar
y recibir información de la PC3, mientras que la número 2 pueda
enviar y recibir información a cualquiera. En si un Switch "Simula"
(entre comillas), una conección punto a punto entre las maquinas
de la red. La internet en sí viene dada como una entrada del
dispositivo y se puede configurar al igual que las transferencias.
• n este caso, Al igual que en todos, las
velocidades de DESCARGA y SUBIDA, se
dividen entre los usuarios de Internet y sobre
sus tazas respectivas de uso en cada Caso.
HUB
• Un HUB básicamente extiende la funcionalidad de la red
(LAN) para que el cableado pueda ser extendido a mayor
distancia, es por esto que un "Hub" puede ser considerado
como una repetidora. El problema es que el "Hub"
transmite estos "Broadcasts" a todos los puertos que
contenga, es decir la información recorrera todos los
puertos del dispositivos, y al llegar la información al destino
deseado, el mismo deberá reconocer este hecho como tal y
aceptar los paquetes. Por otro lado las otras computadoras
de la Red "deberán" rechazar esta información , esto
acarrea algunos problemas de seguridad.
El HUB en sí, es un dispositivo más primitivo que el Router y
el Switch (al cual también se lo conoce como HUB
inteligente).
• En un hub, el tráfico añadido genera más
probabilidades de colisión. Una colisión se
produce cuando un ordenador quiere enviar
información y emite de forma simultánea que
otro ordenador que hace lo mismo. Al chocar
los dos mensajes se pierden y es necesario
retransmitir. Además, a medida que se añaden
ordenadores a la red también aumentan las
probabilidades de colisión. Esto es su principal
desventaja Frente a los otros dos dispositivos
HUB