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INTRODUCCIÓN A REDES

HECHO POR: DIEGO RODRÍGUEZ ÁLVAREZ1.2

Qué es una red de ordenadoresAplicacionesQue es un sistema de comunicacionesSus componentesRepresentacion de datosFlujo de datosRedes y tipos de conexionesTopologiasTipos de redesConmutaciónInternetTecnologias de acceso a internet

Índice

Red de ordenadores

Una red de ordenadores es un conjunto de ordenadores separados que están interconectados entre sí para realizar tareas de procesamiento de manera conjunta. Este modelo reemplaza al antiguo en el que un gran ordenador realizaba todas las tareas de procesamiento.

Aplicaciones

Empresariales:

• Compartir recursos: para que todos los datos sean disponibles para cualquier dispositivo
• VPN: para unir varias redes distantes en una unica red grande
• Modelo cliente-servidor: los datos se almacenan en potentes ordenadores (servidores) y los empleados (clientes) acceden a los datos con ordenadores mucho menos potentes
• E-mail: las empresas la usan para mantener la comunicacion entre personas. esta comunicacion se llama VoIP
• E-commerce: realizar negocios electronicamente

Domésticas:

• Acceso a internet: para acceder a la informacion, como las empresas, comunicarse entre personas, etc.
• Comunicacion igual a igual: los usuarios pueden comunicarse entre si sin interactuar con un servidor
• Mensajería instantánea: herramienta para intercambiar mensajes de texto en tiempo real
• Redes sociales: comunicacion entre personas y de acceso a la informacion
• Wiki: sitio web colaborativo que editan los miembros de la comunidad
• Acceso a instituciones financieras: para pagar facturas, administrar cuentas bancarias, ventas y subastas (de igual a igual), etc.
• Entretenimiento: videojuegos multijugador y distribucion multimedia IPTV para servicios de streaming

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Sistema de comunicaciones

Un sistema de comunicaciones es un conjunto que permite la comunicación de datos entre dispositivos. Está compuesto por dos elementos principales: el hardware (elementos fisicos) y software (programas)

Componentes

Un sistema de comunicaciones tiene 5 componentes principales:

• Mensaje: la informacion que deseas comunicar
• Emisor: dispositivo que envia el mensaje
• Receptor:el dispositivo que recibe el mensaje
• Medio de transmision: el camino fisico por el que el mensaje llega al receptor
• Protocolo: las reglas que gobierna la comunicacion de los datos

Representación de datos

Toda la información se representa digitalmente como ceros y unos:

• Textos: Se codifican mediante sistemas como ASCII (7 bits) para caracteres básicos y Unicode (32 bits) para cubrir todos los símbolos de distintos idiomas.
• Números: Se representan en formato binario
• Imágenes: Representadas como matrices de píxeles. La resolución depende del número de píxeles. Para imágenes en blanco y negro, un bit es suficiente por píxel. Para escala de grises o color, se requieren más bits. Los colores se representan comúnmente con los modelos RGB (rojo, verde, azul) o YCM (amarillo, cian, magenta).
• Audio: Debe ser muestreado (convertido a una señal discreta) para digitalizarlo, asignando patrones de bits para cada muestra.
• Vídeo: Combinación de una secuencia de imágenes y de audio. La digitalizacion de un video incluye la digitalizacion de un audio y de una secuencia de imagenes

Flujo de datos

Simplex: Comunicacion unidireccional. Utiliza toda la capacidad del canal para enviarHalf - dúplex: Puede emitir y transmitir, no al mismo tiempo. El que está transmitiendo en un instante dado utilizo toda la capacidad del canalFull - dúplex: Los dos dispositivos pueden enviar y recibir informacion al mismo tiempo. La capacidad del canal se comparte

Red

Una red es la interconexión de dispositivos que pueden comunicarse entre sí. Estos dispositivos pueden ser hosts (PC, portátiles, móviles, superordenadores) o dispositivos de conexión (rúters, switches, módems). La conexión entre dispositivos se establece mediante medios de transmisión alámbricos (cables) o inalámbricos (aire).

Tipos de conexión

Conexión punto a punto:

• Enlace dedicado entre dos dispositivos
• Utilizan toda la capacidad del canal para su comunicación
• Puede emplear cables, radioenlaces de microondas o un enlace vía satélite

Conexión multipunto:

• Permite que más de dos dispositivos utilicen un mismo enlace
• Los dispositivos comparten la capacidad del canal mediante diferentes intervalos de tiempo, bandas de frecuencia, etc.

Topologías

Topología en malla:

• Cada dispositivo está conectado punto a punto con todos los demás, garantizando enlaces dedicados y alta privacidad.
• Fácil detección de averías y redirección de tráfico.
• Alta complejidad de instalación y alto costo en cables y puertos.

Topología en estrella:

• Cada dispositivo se conecta a un elemento central (hub o switch).
• Es fácil de instalar, reconfigurar y robusta frente a fallos individuales de enlaces.
• Dependencia del elemento central, lo cual hace que el sistema falle si este se cae

Topología en bus:

• Todos los dispositivos comparten un único cable principal.
• Fácil instalación y bajo consumo de cables.
• Difícil de expandir y es susceptible a fallos del cable principal.

Topología en anillo:

• Cada dispositivo se conecta solo con sus dos adyacentes, formando un anillo.
• Facilita la reconfiguración y aislamiento de fallos.
• El corte en un punto puede deshabilitar la red completa, a menos que se use un anillo doble.

Tipos de redes

Redes de area local (LAN):

• Conecta dispositivos dentro de un área limitada (como una oficina o campus).
• Cada dispositivo tiene una dirección única para enviar/recibir datos.
• Las LAN modernas usan conmutadores que dirigen el tráfico hacia el destinatario correcto, reduciendo la carga en la red.
• Aunque originalmente fueron redes aisladas para compartir recursos, hoy día suelen estar conectadas a otras LANs y WANs.

Redes de area amplia (WAN):

• Se extiende sobre áreas geográficas más amplias (ciudades, países).
• Interconecta dispositivos de conexión (como routers y conmutadores), a menudo de propiedad de empresas de telecomunicaciones.
• Hay dos tipos principales:

1. WAN punto a punto: conecta dos dispositivos mediante un enlace directo. 2. WAN conmutada: interconecta múltiples dispositivos mediante conmutadores, formando redes troncales de comunicación global.Interredes:

• Combinan múltiples LANs y WANs para crear redes mayores, como una internet privada.
• Ejemplo: una empresa con LANs en oficinas en distintas ciudades conectadas a través de una WAN punto a punto.
• Los routers dirigen el tráfico entre las LANs y la WAN, facilitando la comunicación entre las diferentes ubicaciones de la organización.

Conmutación

Permite la interconexión temporal entre dispositivos en una red mediante conmutadores (switches), sin requerir una conexión fija entre cada dispositivoRedes de Conmutación de Circuitos:

• Estas redes crean un circuito dedicado entre dos dispositivos durante toda la comunicación.
• Común en las redes telefónicas tradicionales, donde la capacidad de la línea se comparte por completo cuando está activa, pero puede ser ineficiente cuando hay menos dispositivos en uso, ya que la línea no se aprovecha al máximo.

Redes de Conmutación de Paquetes:

• Aquí los datos se transmiten en bloques (paquetes) individuales, y los dispositivos de red (rúters) almacenan y reenvían estos paquetes.
• Es más eficiente que la conmutación de circuitos, ya que permite la transmisión de múltiples paquetes simultáneamente, aunque pueden generarse retrasos o pérdidas de paquetes en situaciones de alta demanda.
• Esta tecnología es la base de las redes modernas, ya que optimiza el uso de recursos y se adapta a la comunicación digital asíncrona.

Internet

Una interred o consiste en dos o más redes que pueden comunicarse entre sí.La Internet es la interred más popular, compuesta por miles de redes LAN y WAN interconectadas mediante dispositivos de conexión y estaciones de conmutación.Estructura de Internet:

• Redes Troncales (Backbones): Estas son grandes redes propiedad de compañías de telecomunicaciones globales (ej. Verizon, AT&T) y forman el nivel más alto de Internet. Están interconectadas mediante puntos de interconexión (peering points).
• Redes de Proveedores: Estas redes más pequeñas se conectan a las redes troncales y a veces entre sí, pagando una tarifa por el uso de servicios de las redes troncales.
• Redes de Clientes: Estas son las redes de los usuarios que se encuentran en los bordes de Internet. Pagan tarifas a las redes de proveedores para acceder a los servicios de Internet.

Proveedores de Servicios de Internet (ISPs):

• Las redes troncales y de proveedores son conocidas como ISPs. Los ISPs internacionales operan las redes troncales, mientras que los ISPs nacionales o regionales son responsables de las redes de proveedores.

Tecnologías de acceso a internet

1. Conexión mediante líneas telefónicas:1.1 Servicio de Marcación (Dial-up):

• Utiliza una línea telefónica convencional para transmitir datos digitales en lugar de voz, mediante un módem que convierte datos digitales en señal analógica.
• Ofrece velocidades de transmisión muy bajas y no permite el uso simultáneo de voz.

1.2 Servicio DSL (Digital Subscriber Line):

• Mejora el acceso a Internet mediante líneas telefónicas actualizadas, permitiendo la transmisión simultánea de servicios de voz y datos a mayores velocidades.

2. Conexión mediante redes de cable:

• Utiliza las infraestructuras de las compañías de cable que proporcionan servicios de televisión.
• Permite a los usuarios conectarse a Internet a través de canales de televisión no utilizados, ofreciendo mayores velocidades de conexión, aunque estas pueden variar según el número de usuarios conectados.

3. Conexión mediante redes inalámbricas:

• Proporciona acceso a Internet sin cables, usando tecnologías como redes celulares, satelitales y WiMAX.
• Se ha vuelto muy popular en hogares y pequeñas empresas.

4. Conexión directa a Internet:

• Grandes empresas y corporaciones pueden convertirse en ISPs locales, conectándose directamente a Internet.
• Requiere alquilar una conexión dedicada de alta velocidad a un proveedor de servicios de transporte, lo que les permite crear su propia interred y conectarla a Internet (ejemplo: universidades con varios campus).