Introduccion a redes

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Desde el siglo XVIII se dio la etapa de los grandes sistemas mecánicos que acompañaron a la Revolución Industrial. El siglo XIX fue la época de la máquina de vapor. Durante el siglo XX, la tecnología clave ha sido la recolección, procesamiento y distribución de información. Entre otros desarrollos, hemos asistido a la instalación de redes telefónicas en todo el mundo, a la invención de la radio y la televisión, al nacimiento y crecimiento sin precedente de la industria de los ordenadores (computadores), así como a la puesta en órbita de los satélites de comunicación.

A medida que avanzamos hacia los últimos años de este siglo, se ha dado una rápida convergencia de estas áreas, y también las diferencias entre la captura, transporte almacenamiento y procesamiento de información están desapareciendo con rapidez. Organizaciones con centenares de oficinas dispersas en una amplia área geográfica esperan tener la posibilidad de examinar en forma habitual el estado actual de todas ellas, simplemente oprimiendo una tecla. A medida que crece nuestra habilidad para recolectar procesar y distribuir información, la demanda de más sofisticados procesamientos de información crece todavía con mayor rapidez.

La industria de ordenadores ha mostrado un progreso espectacular en muy corto tiempo. El viejo modelo de tener un solo ordenador para satisfacer todas las necesidades de cálculo de una organización se está reemplazando con rapidez por otro que considera un número grande de ordenadores separados, pero interconectados, que efectúan el mismo trabajo.

Estos sistemas, se conocen con el nombre de redes de ordenadores.

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Estas nos dan a entender una colección interconectada de ordenadores autónomos.

Se dice que los ordenadores están interconectados, si son capaces de intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, el uso de láser, microondas y satélites de comunicaciones.

Al indicar que los ordenadores son autónomos, excluimos los sistemas en los que un ordenador pueda forzosamente arrancar, parar o controlar a otro, éstos no se consideran autónomos.

Definición Definir el concepto de redes implica diferenciar entre el concepto de redes físicas y redes de comunicación.

Respecto a la estructura física, los modos de conexión física, los flujos de datos, etc.; podemos decir que una red la constituyen dos o más ordenadores que comparten determinados recursos, sea hardware (impresoras, sistemas de almacenamiento,...) sea software (aplicaciones, archivos, datos...).

Desde una perspectiva más comunicativa y que expresa mejor lo que puede hacerse con las redes en la educación, podemos decir que existe una red cuando está involucrados un componente humano que comunica, un componente tecnológico (ordenadores, televisión, telecomunicaciones) y un componente administrativo (institución o instituciones que mantienen los servicios).

Una red, más que varios ordenadores conectados, la constituyen varias personas que solicitan, proporcionan e intercambian experiencias e informaciones a través de sistemas de comunicación.

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Atendiendo al ámbito que abarcan, tradicionalmente se habla de:

• Redes de Área Local (conocidas como LAN) que conectan varias estaciones dentro de la misma institución

• Redes de Área Metropolitana (MAN)

• Redes de Área extensa (WAN)

Por su soporte físico:

• Redes de fibra óptica,

• Red de servicios integrados (RDSI)

Si nos referimos a las redes de comunicación podemos hablar de Internet, Intranet, BITNET, USENET FIDONET o de otras grandes redes.

Objetivos Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno de sus objetivos es hacer que todos los programas, datos y equipo estén disponibles para cualquiera de la red que así lo solicite, sin importar la localización física del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000 Km de distancia de los datos, no debe evitar que este los pueda utilizar como si fueran originados localmente.

Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo todos los archivos podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podría utilizarse una de las otras copias. Además, la presencia de múltiples CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor.

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Otro objetivo es el ahorro económico. Los ordenadores pequeños tienen una mejor relación costo /rendimiento, comparada con la ofrecida por las máquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez veces más rápidas que el más rápido de los microprocesadores, pero su costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseñadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos ordenadores personales, uno por usuario, con los datos guardados una o más máquinas que funcionan como servidor de archivo compartido.

Este objetivo conduce al concepto de redes con varios ordenadores en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina LAN (red de área local), en contraste con lo extenso de una WAN (red de área extendida), a la que también se conoce como red de gran alcance.

Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual a medida que crece la carga, simplemente añadiendo más procesadores. Con máquinas grandes, cuando el sistema está lleno, deberá reemplazarse con uno más grande, operación que por lo normal genera un gran gasto y una perturbación inclusive mayor al trabajo de los usuarios.

Otro objetivo del establecimiento de una red de ordenadores, es que puede proporcionar un poderoso medio de comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas entre sí. Con el ejemplo de una red es relativamente fácil para dos o más personas que viven en lugares separados, escribir informes juntos. Cuando un autor hace un cambio inmediato, en lugar de esperar varios días para recibirlos por carta. Esta rapidez hace que la cooperación entre grupos de individuos que se encuentran alejados, y que anteriormente había sido imposible de establecer, pueda realizarse ahora.

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Ventajas de una Red de Computadoras

Instalar una red de computadoras puede ofrecer muchas ventajas para su trabajo. Estas son algunas ofrecidas al instalar una red de computadoras.

� Compartición de programas y archivo.

� Compartición de los recursos de la red.

� Compartición de bases de datos.

� Expansión económica de una base de PC.

� Posibilidad de utilizar software de red.

� Uso del Correo Electrónica.

� Creación de grupos de trabajo.

� Gestión centralizada.

� Seguridad.

� Acceso a más de un sistema operativo.

� Mejoras en la organización de la empresa.

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Tipos de redes

Se clasifican según:

� Su carácter � La naturaleza de los datos que transportan � Su disponibilidad � Su extensión o cobertura � Su topología

Las redes según su carácter

Según el modo de ser utilizadas y compartidas, las redes son de carácter público o privado.

Redes públicas

Una red de comunicaciones tiene carácter público cuando los requerimientos necesarios para ser usuarios de la misma, no tienen otra restricción que la disponibilidad de los medios técnicos. Para el análisis, no interesa si al servicio se accede a título gratuito u oneroso.

Las redes públicas son generalmente de conmutación de paquetes o de conmutación de circuitos, y los servicios son prestados por compañías que se dedican a transportar señales, llamadas prestadores o carriers, dando cobertura tanto urbana (local) como interurbana (larga distancia).

Redes privadas

Una red de comunicaciones tiene carácter privado, cuando es operada con un fin determinado y sus usuarios pertenecen a una o varias corporaciones con intereses específicos en las mismas.

En la práctica, una red privada puede ser una red con facilidades de una pública. En este caso, el cliente proporciona todo el equipamiento de conmutación y alquila enlaces entre distintos lugares. De este modo, el término privado se refiere al hecho de que la organización tiene el uso exclusivo de todo o una parte de

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ella, sin compartir los recursos de la red pública dentro de la cual funciona.

Por las señales que transportanSegún la naturaleza de las señales que transportan, las redes pueden ser analógicas o digitales. Es importante diferenciar que las características de analógica o digital deben conferirse a la señal de datos y no al enlace.

De todos modos, en general los enlaces aptos para el transporte de señal digital tienen características físicas inherentes al material y particularidades constructivas distintas a los usados para transportar señales analógicas; pero bajo ciertas condiciones, pueden usarse unos para los fines del otro, es decir que un analógico puede transportar señal digital y viceversa.

Habitualmente, se termina hablando de un enlace digital en lugar de un enlace apto para el transporte de señal digital.

Redes analógicas Son las redes que son concebidas y equipadas para el transporte de señales analógicas.

Son el medio de transporte de señal más difundido, ya que en sus orígenes estas redes fueron concebidas para la transmisión de voz, y éste es un fenómeno que si bien es naturalmente analógico, en el momento de su mayor expansión no había tecnología para su desarrollo digital.

Siguen siendo las más usadas actualmente, ya que se trabaja sobre la base instalada de las redes públicas de telefonía y éstas se encuentran disponibles con una cobertura mundial y con inmensas inversiones de capital.

Son económicas frente a las redes digitales.

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Redes digitales Son las redes diseñadas y equipadas para el transporte de señales digitales, y surgieron ante la necesidad de transmitir digitalmente mensajes codificados digitalmente. Hoy, la tendencia es la digitalización de transmisión y conmutación en las redes, por:

� Simplicidad de diseño. � Facilidad de construcción de circuitos integrados. � Posibilidad de regenerar las señales sin necesidad de

amplificación. � Minimización del ruido y la interferencia. � Capacidad para transportar concurrentemente voz, imagen

y texto.

Los requerimientos de comunicación actuales, junto a las nuevas tecnologías, han hecho posible la existencia de Redes Digitales de Servicios Integrados –RDSI- conocidas por su sigla en inglés ISDN - integrated switched data network.

Podemos encontrar como mayores aplicaciones la telefonía digital, el fax, el transporte de datos, correo electrónico, televisión, alarmas, telemedición y control. Además, ha avanzado la tecnología de las centrales de conmutación, siendo éstas totalmente controladas por computadoras.

Todo esto ha permitido que estas redes ganen paulatinamente mercado, al bajar sus costos y aumentar su confiabilidad, mejorando sus prestaciones.

Existen estándares en las redes digitales, sobresaliendo por lo difundidos: T1 y E1. Son redes digitales nacidas como de alta velocidad y que hoy funcionan como plataformas básicas para transportes de mayores prestaciones. T1 es un estándar de EEUU de 1,5 Mbps mientras que E1 es un estándar europeo de 2 Mbps. en nuestro país se utiliza estándar E1.

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Según su disponibilidadSegún sea la disponibilidad que el usuario tiene para acceder a un enlace y la posibilidad que tenga de establecer siempre la misma ruta para los datos, las redes se clasifican en redes de circuitos dedicados y redes de conmutación. En las primeras, dos ETD siempre disponen del enlace, el que a su vez tiene un trayecto o camino conocido. En las segundas, los ETD deben necesariamente tomar acciones para disponer del enlace. Además, en estos últimos el camino no es necesariamente igual que la última vez que se estableció, y cuando los ETD terminan de usarlo ya no les pertenece.

Enlaces dedicados Es un camino de comunicación –trayecto- estáticamente definido entre dos sistemas que se comunican ya sea por un enlace físico determinado o bien por una traza lógicamente definida por completo dentro de un sistema de comunicaciones. Este sistema puede, de todos modos, ser multiplexado y/o conmutado.

Normalmente, estos circuitos cuando se encuentran en redes de cobertura interurbana o urbana, se alquilan mensualmente y mantienen una conexión permanente entre dos emplazamientos fijos, que por ello se llama punto a punto. Se usan para crear redes privadas: pueden ser líneas de grado de voz utilizando un módem en cada extremo, o líneas digitales como T1, T3 o fraccionales.

Un circuito dedicado también puede existir lógicamente en redes de conmutación de paquetes, tales como X25 o Frame Relay que son sendos protocolos para la transmisión de datos en redes de conmutación de paquetes. Este circuito no existe físicamente como punto a punto, sino que es una definición lógica y se establece virtualmente sobre la red, predefiniendo un camino para la transmisión. Por esta razón, se lo conoce como Circuito Virtual Permanente.

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Redes conmutadas Cuando las redes no tienen las características de un enlace dedicado, entonces decimos que son redes conmutadas porque debe establecerse la ruta de datos –o trayecto- antes de comenzar la comunicación entre dos sistemas de transmisión. La ruta establecida podría incluso ser dinámicamente alterada sin que se altere la comunicación entre los ETD, dependiendo del tipo de red.

De acuerdo a cuál sea la tecnología empleada y la técnica para conmutar, encontramos redes de conmutación:

� De circuitos (circuit switching), � De paquetes (packet switching) y � De mensajes (messages switching).

Independientemente de cuál analicemos, las características principales de ellas son:

� La transmisión no puede ser preestablecida o preacondicionada, por cuanto los circuitos que se establecen y las rutas de los datos empleadas podrán cambiar de sesión en sesión.

� Cuando la comunicación se corta, se libera el enlace. � El costo es generalmente una función del tiempo de

conexión o una función de la cantidad de datos transmitidos.

Conmutación de circuitos La conmutación de circuitos es el proceso de definir la ruta y conectar bajo demanda a dos o varios DTE, y permite la utilización exclusiva de sólo un circuito de datos durante la comunicación.

Con este sistema, el estado natural de un ETD es desconectado. Cuando desea establecer una comunicación, toma acciones concretas antes de comenzar la transmisión, lo que se denomina

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acciones en tiempo de conexión. Estas acciones hacen que la red reaccione estableciendo el circuito - es decir, la ruta - de datos estáticamente, la que no podrá ser cambiada durante la comunicación.

Los parámetros de la comunicación, tales como velocidad de transmisión, tipo de protocolo, etc., se negocian entre los ETD y la red en tiempo de conexión. La sesión de comunicación, es decir el tiempo que dura una comunicación completa entre dos ETD, suele llamarse una llamada.

Conmutación de paquetes Se denomina un paquete de datos a una cadena de bits datos y/o de bits de control, organizada según una longitud y formato determinado dependiente del protocolo de capa de red. La conmutación de paquetes es el proceso de transmisión de datos en el cual la entidad de controlada es el paquete (Unidad de Datos del Protocolo de Red, en términos del modelo OSI) por medio de paquetes provistos de direcciones, en el cual el canal está ocupado solamente durante la transmisión del paquete, estando inmediatamente antes o después disponible para la transmisión de cualquier otro paquete de cualquier otro ETD que comparta la ruta.

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La red de conmutación de paquetes es una típica red de malla - todos contra todos - que soporta múltiples usuarios concurrentemente enviando cada uno paquetes con distintos destinos. Se encontrará frecuentemente la ilustración de una nube simbolizando la red de conmutación de paquetes. Esto obedece al hecho de existir en ella muchas conexiones y rutas físicas diferentes que un paquete puede seguir para alcanzar su destino, y por ello se dice que es una red de cualquiera contra cualquiera, contrariamente a la de conmutación de circuitos, que proporciona una conexión temporariamente dedicada entre dos ETD.

En las redes de conmutación de paquetes, los nodos se encargan de encaminar los paquetes.

En este caso, recibe el nombre de nodo al sitio de la red que interconecta a varios enlaces, que tiene capacidad de computación y que está diseñado para transferir paquetes desde una línea a otra, en función de parámetros de diseño, porque el nodo tiene que tomar la decisión de colocar el paquete en la mejor ruta.

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De todos modos, la mejor ruta es la que mejor se adecua a sus parámetros de diseño, dado que dos criterios básicos determinan al nodo, según qué se quiera optimizar:

� El tiempo de respuesta: mínimo tiempo en la red por la ruta más corta, o

� El menor tráfico: tránsito por la ruta más descongestionada.

Los nodos también cumplen un importante papel en el control de errores, mediante la verificación de los paquetes transmitidos y recibidos.

Conmutación de mensajes El concepto de mensaje usado aquí, no corresponde al de la UDP de capa 7 OSI, sino al de una unidad de intercambio independiente que no necesita ser secuenciada.

Las redes de conmutación de mensajes son, en la práctica, un caso especial de la conmutación de paquetes, pero en las cuales lo que transita son mensajes –también llamados celdas, con las siguientes características:

� La información está contenida en paquetes unitarios y no se admite secuenciamiento.

� La longitud de los mensajes es, intrínsecamente, variable.

� Los nodos se limitan al control de destino.

Por lo demás, se puede aplicar a ésta los conceptos generales de conmutación de paquetes.

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Por su área de coberturaRedes de Área Local (LAN) Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticas. Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. Es un sistema de comunicación entre computadoras, que permite compartir información y recursos, con la característica de que la distancia entre las computadoras debe ser pequeña. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio.

La LAN más difundida, la Ethernet, utiliza un mecanismo denominado Call Sense Múltiple Access−Collision Detect (CSMS−CD). Esto significa que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más adelante.

La Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/seg, lo suficientemente rápido como para hacer inapreciable la distancia entre los diversos equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino.

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Ethernet y CSMA−CD son dos ejemplos de LAN. Hay Kpologías

muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes protocolos de

acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la

característica de poseer un alcance limitado (normalmente

abarcan un edificio) y de tener una velocidad suficiente para que

la red de conexión resulte invisible para los equipos que la

utilizan.

Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN

modernas también proporcionan al usuario multitud de

funciones avanzadas. Hay paquetes de software de gestión para

controlar la configuración de los equipos en la LAN, la

administración de los usuarios, y el control de los recursos de la

red.

Una estructura muy utilizada consiste en varios servidores a

disposición de distintos (con frecuencia, muchos) usuarios. Los

primeros, por lo general máquinas más potentes, proporcionan

servicios como control de impresión, ficheros compartidos y

correo a los últimos, por lo general computadoras personales.

Red de Área Metropolitana (MAN) La Red MAN es una red de alta velocidad (banda ancha) que

dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona

capacidad de integración de múltiples servicios mediante la

transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión

tales como fibra óptica y par trenzado de cobre a gran velocidad.

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El concepto de red de área metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más amplio, cubriendo áreas de una cobertura superior que en algunos casos no se limitan a un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana.

Las redes de área metropolitana tienen muchas aplicaciones, las principales son:

• Interconexión de redes de área local (RAL)

• Interconexión de centralitas telefónicas digitales (PBX y PABX)

• Interconexión ordenador a ordenador

• Transmisión de vídeo e imágenes

• Transmisión CAD/CAM

• Pasarelas para redes de área extensa (WANs)

.Ventajas y Desventajas

Las ventajas que ofrece una red privada de área metropolitana sobre redes WAN son:

� Una vez comprada, los gastos de explotación de una red privada de área metropolitana, así como el coste de una RAL, es inferior que el de una WAN, debido a la técnica soportada y la independencia con respecto al tráfico demandado.

� Una MAN privada es más segura que una WAN. � Una MAN es más adecuada para la transmisión de tráfico que

no requiere asignación de ancho debanda fijo. � Una MAN ofrece un ancho de banda superior que redes WAN

tales como X.25 o Red Digital de Servicios Integrados de Banda Estrecha (RDSI−BE).

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Las posibles desventajas son:

• Limitaciones legales y políticas podrían desestimar al comprador la instalación de una red privada de área metropolitana. En esta situación, se podría usar una red pública de área metropolitana.

• La red de área metropolitana no puede cubrir grandes áreas superiores a los 50 Kms de diámetro.

Redes de área extensa (WAN) Cuando se llega a un cierto punto deja de ser poco práctico seguir ampliando una LAN. A veces esto viene impuesto por limitaciones físicas, aunque suele haber formas más adecuadas o económicas de ampliar una red de computadoras. Dos de los componentes importantes de cualquier red son la red de teléfono y la de datos. Son enlaces para grandes distancias que amplían la LAN hasta convertirla en una red de área extensa (WAN).

Casi todos los operadores de redes nacionales ofrecen servicios para interconectar redes de computadoras, que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad que funcionan basándose en la red pública de telefonía hasta los complejos servicios de alta velocidad adecuados para la interconexión de las LAN. Estos servicios de datos a alta velocidad suelen denominarse conexiones de banda ancha. Se prevé que proporcionen los enlaces necesarios entre LAN para hacer posible lo que han dado en llamarse autopistas de la información.

Son redes que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios (hosts). Estos están conectados por la red que lleva los mensajes de un host a otro. Estas LAN de host acceden a la subred de la WAN por un router. Suelen ser por tanto redes punto a punto.

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La subred tiene varios elementos:

� Líneas de comunicación: Mueven bits de una máquina a otra. � Elementos de conmutación: Máquinas especializadas que

conectan dos o más líneas de transmisión. Se suelen llamar encaminadores o routers.

Cada host está después conectado a una LAN en la cual está el encaminador que se encarga de enviar la información por la subred.

Una WAN contiene numerosos cables conectados a un par de encaminadores. Si dos encaminadores que no comparten cable desean comunicarse, han de hacerlo a través de encaminadores intermedios. El paquete se recibe completo en cada uno de los intermedios y se almacena allí hasta que la línea de salida requerida esté libre.

Se pueden establecer WAN en sistemas de satélite o de radio en tierra en los que cada encaminador tiene una antena con la cual puede enviar y recibir la información. Por su naturaleza, las redes de satélite serán de difusión.

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Según su topología

Se analizan así las redes según sus elementos constitutivos principales, que son los nodos y los enlaces, definiéndolos y estudiándolos para comprender cómo éstos dan lugar a distintos tipos de redes, según el grafo resultante. La topología, en general, puede determinar desde el protocolo de capa de las capas bajas (física, enlace, red) hasta las capacidades y prestaciones mismas de las redes.

Elementos constitutivos de las redes

Una red está básicamente constituida por nodos y enlaces.

Nodo Es el equipo de la red que interconecta a enlaces, con capacidad de computación y que está diseñado para transferir información desde un enlace a otro, en función de sus parámetros de diseño.

EnlaceEs el conjunto de medios de comunicación que no incluye los ETD, que permite establecer uno o más canales de transmisión entre dos o más puntos de la red. Dentro del concepto de enlace, incluimos:

� Los ETCD, � A los vínculos físicos tangible e intangibles, y � A los equipos que entre los puntos origen y destino son

atravesados por la conexión, actuando o no como nodo.

Dependiendo de qué tipos de dispositivos, para qué fines y con qué rutas se esté enlazando, los enlaces podrán ser:

� Troncales, cuando enlazan dos nodos comprendiendo varios canales y transportando señales de varias comunicaciones simultáneamente.

� De usuario cuando enlazan un nodo y un sitio de usuario, transportando señal sólo para el ETD del usuario.

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Se puede clasificar a los enlaces según cuántos ETD enlazan

concurrentemente. De este modo, encontraremos:

� Enlaces punto a punto: Es aquella configuración en la que un enlace atiende un ETD en cada extremo. Estos ETD son estáticamente definidos, fijos e inmutables. Generalmente, la comunicación punto a punto atiende ETD que son pares, es decir que el hardware propio del ETD o el ECD asociado, no contempla relaciones distintas que entre ETD iguales. De todos modos, también los protocolos que vinculan a aquellos en una WAN, bajo ciertas condiciones, si establecen diferencias entre extremo primario (o maestro) y secundario.

� Enlaces multipunto: Es la configuración en la cual un ETD, al que se llama siempre primario (o maestro) está conectado a varios ETD secundarios (o esclavos), mediante un enlace que tiene un extremo para el primario y varios extremos secundarios conectados en paralelo. Este tipo de enlaces es muy común en transmisiones sincrónicas de datos. En este caso, los ECD asociados a los ETD tienen hardware capaz de configurar direcciones de red, en términos tales que el primario pueda transmitir en modo broadcasting, pero sólo un ETD pueda adueñarse del mensaje correspondiente, sea porque éste es filtrado por el ECD asociado al ETD o porque este último lee la dirección contenida en el mensaje.

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Las colisiones que necesariamente aparecerían si varios secundarios transmitieran al unísono, se resuelven por medio de los protocolos de comunicación de datos correspondientes.

� Enlace difuso (en inglés, fuzzy link): Es la configuración en la cual varios ETD se conectan entre sí, pero no existe una jerarquía para los extremos de los enlaces ni para los ETD. Se debe notar que cuando el enlace es difuso, todos los ETD acceden al enlace mediante un medio de comunicación que lo dejará conectado en modo llamado broadcasting, es decir “todos hablan o todos oyen”. Las colisiones que necesariamente aparecerían si cualquier ETD transmitiera al unísono con cualquier otro u otros, se resuelven por medio de los protocolos de comunicación de datos correspondientes. De hecho, un enlace difuso es un conjunto de enlaces puestos en paralelo, uno por cada ETD, en donde los ECD son generalmente parte integrante del mismo ETD.

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Así, por ejemplo, en ciertas redes LAN del tipo Ethernet, cada estación de trabajo se conecta en modo difuso a una barra, y el ECD es un adaptador de red que se instala en cada PC.

En general, todos estos tipos de enlaces se usan para distintos tipos de redes. Entre otros factores, está determinado por las posibilidades que los protocolos de transmisión de datos tengan que usarlos. Por eso, no cualquier enlace se suele utilizar con cualquier tipo de red, ni viceversa. La relación que existe entre los enlaces y las redes cuando se analizan estos factores, se puede ver en la tabla adjunta.

Enlace Lan Man Wan

PaP Si Si Si

MP No No Si

Difuso Si Si No

Por otro lado, la vinculación de los nodos por medio de enlaces, resulta en distintos grafos que dan lugar a las redes de tipo estrella, anillo, barra y malla.

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Redes tipo estrella Están basadas en un nodo central que actúa como concentrador del tráfico, que tiene un conjunto de enlaces punto a punto para unir a los extremos remotos.

En las redes de datos, se las encuentra habitualmente en las redes WAN, donde este nodo central o host es habitualmente una computadora de gran porte, llamado generalmente un mainframe o de mediano porte, un midrange, que actúa como ETD con una capacidad importante de interfaces para la conexión de DCE. Suelen utilizarse en estos casos cuando existe dispersión de los sitios de usuarios. Se usan para enlace redes públicas o privadas, sean dedicadas o conmutadas.

También se las encuentra como redes LAN, donde el nodo central es un hub o un switch, que conecta en estrella a las estaciones de trabajo para redes Ethernet.

En las redes de telefonía, es fácil advertir que el nodo central es, por ejemplo, una central telefónica zonal, mientras que cada extremo remoto es un sitio de usuario que contiene, por ejemplo, un teléfono. En este caso, además, la red es conmutada.

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Redes tipo anillo En este tipo de red, el enlace une a cada ETD consecutivamente, cerrando el círculo uniendo el último con el primero. Los ETD se interponen en el camino del enlace. Esto significa que interrumpen el enlace, siendo que éste entra y sale del ETD o del ECD, si hubiera

La información, en la forma de tramas o de mensajes, circula en una única dirección, entrando al ETD, siendo procesado y continuando. Como se podrá ver, la información se pone en el enlace y todos la van a recibir, pero sólo el que corresponde la va a procesar.

En la práctica, los anillos suelen ser lógicos. Tomemos, por ejemplo, las redes de área local con protocolo Token Ring. En ellas, cada estación está conectada en estrella a un dispositivo central, que se llama mau o cau. Pero éste tiene como función únicamente recibir una trama de una estación y redireccionarla a la siguiente estación, controlando que ella esté presente, para saber si la tiene que direccionar o saltear. Así la red es físicamente una estrella, pero lógicamente un anillo, porque nunca se invierte el orden establecido. Tienen el inconveniente de que el mensaje tiene que dar una vuelta casi completa al anillo en la situación más desfavorable. Pero por otro lado, son previsibles en cuanto al tiempo que demorará el mensaje en llegar a destino, lo que permite armar redes de tiempo real.

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Redes tipo barra El término barra se ha popularizado como “bus”, que es el término inglés de este tipo de redes, en la que se utiliza un enlace difuso para conectar a cada estación.

Puede representarse como una barra de la cual se desprende un cable (llamado habitualmente un cable drop, o una T) para “colgar” a una estación. De este modo, la conexión queda como un vínculo en paralelo entre la barra y la estación. Se puede encontrar también bajo la forma de un enlace que se conecta secuencialmente de estación en estación, pero esto es, formalmente, un anillo abierto. Esta topología es la que utilizan las redes tipo LAN con protocolo Ethernet, aún aquellas que se construyen con el dispositivo llamado hub que conecta las estaciones en estrella, porque en la práctica, para ellas la estrella es también sólo aparente.

En realidad, en el hub internamente está construida la barra y cada conector que soporta un enlace en estrella hacia una estación, es una T.

A diferencia de las redes en estrella, donde la caída de un enlace directo a una estación no afecta sino a esa sola estación, en las redes en barra la rotura de la barra deja inhabilitada toda la red.

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Redes en malla Son aquellas formadas por enlaces punto a punto entre los nodos, en una configuración del tipo todos con todos. Al tener caminos redundantes, se aumenta la disponibilidad de enlaces entre los nodos.

La utilización más usual de estas redes es en conmutación de paquetes y de conmutación de mensajes para las aplicaciones de transporte de datos. Sin embargo, si analizamos las redes de transporte de voz, que suelen ser de conmutación de circuitos, encontraremos que también son redes del tipo malla.

Los nodos trabajan de dos modos: con un enlace activo a un tiempo, o varios (o todos) activos al mismo tiempo.

Los nodos que satisfacen este último criterio, suele tener capacidad de control no sólo sobre el vínculo sino que, mediante los protocolos adecuados, suelen manejar la comunicación para poder secuenciar los paquetes o administrar los mensajes puestos en cada vínculo.

Como consecuencia de su configuración, las redes en malla terminan teniendo nodos terminales o finales (end node) y nodos de paso o intermediarios (intermediate node).

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Modos de transmisión

Transmisión simplex La transmisión simplex (sx) o unidireccional es aquella que ocurre en una dirección solamente, deshabilitando al receptor de responder al transmisor. Normalmente la transmisión simplex no se utiliza donde se requiere interacción humano-máquina. Ejemplos de transmisisón simplex son: La radiodifusión (broadcast) de TV y radio, etc.

Transmisión half-duplex La transmisión half-duplex (hdx) permite transmitir en ambas direcciones; sin embargo, la transmisión puede ocurrir solamente en una dirección a la vez. Tamto transmisor y receptor comparten una sola frecuencia. Un ejemplo típico de half-duplex es el radio de banda civil (CB) donde el operador puede transmitir o recibir, pero no puede realizar ambas funciones simultáneamente por el mismo canal. Cuando el operador ha completado la transmisión, la otra parte debe ser avisada que puede empezar a transmitir (diciendo "cambio").

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Transmisión full-duplex

La transmisión full-duplex (fdx) permite transmitir en ambas dirección, pero simultáneamente por el mismo canal. Existen dos frecuencias una para transmitir y otra para recibir. Ejemplos de este tipo abundan en el terreno de las telecomunicaciones, el caso más típico es la telefonía, donde el transmisor y el receptor se comunican simultaneamente utilizando el mismo canal, pero usando dos frecuencias.

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