REDES INFORMÁTICAS

redes informáticas

ESTRUCTURA

TERMINALES

SISTEMA COMUNICACIÓN

COMPONENTES RED

EJEMPLOS

TAR. RED

ORIGEN

MEDIOS TRANS

EVOLUCIÓN

IoT

DESARROLLO

DIS. INTERCONEXIÓN

SERVIDORES

TENDENCIAS

ROUTER

APLICACIONES Y USOS

HUB

VENTAJAS

PA

SWITCH

INCONVENIENTES

ACCESO A INTERNET

TELEFONO

ALCANCE GEOGRÁFICO

FIBRA

MEDIO

ARQUITECTURA

TOPOLOGÍA

PROPIEDAD

RED

PUBLICA

MAN

LMDS

PAN

INALÁMBRICA

CABLEADA

PEER TO PEER

CLIENTE- SERVIDOR

PRIVADA

BUS

ANILLO

WIMAX

LAN

WAN

VPN

ESTRELLA

MALLA

MOVIL

MALLA

Topología de Malla: Definición: Cada dispositivo está conectado a todos los demás. Ventajas: Alta redundancia y fiabilidad. Desventajas: Alto costo y complejidad de instalación.

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ACCESO A INTERNET

Existen diversas tecnologías que permiten conectarse a Internet, estas difieren en la infraestructuras que emplean para transmitir la información. Las más usadas son: Satélite Cable ADSL Banda ancha móvil WIMAX Red PLC

Compartición de Recursos: Facilitan la compartición de recursos como archivos, impresoras y aplicaciones, lo que puede reducir costos y mejorar la eficiencia. Acceso Remoto: Permiten a los usuarios acceder a datos y aplicaciones desde cualquier lugar, lo que es especialmente útil para el teletrabajo y la colaboración en línea. Comunicación: Proveen diversas formas de comunicación, como correo electrónico, mensajería instantánea y videoconferencias, mejorando la colaboración y el intercambio de información. Escalabilidad: Pueden crecer y adaptarse fácilmente a medida que aumentan las necesidades de una organización. Seguridad: Las redes bien configuradas pueden ofrecer altos niveles de seguridad mediante el uso de firewalls, encriptación y otros mecanismos de protección.

Ventajas

EVOLUCIÓN DE LAS REDES INFORMÁTICAS

Década de 1970: Se desarrollaron las primeras redes de área local (LAN) y se comenzaron a utilizar protocolos como Ethernet. Década de 1980: La popularización de las redes de área local (LAN) y la creación de redes de área amplia (WAN) permitieron la conexión de computadoras a nivel global. Década de 1990: La World Wide Web (WWW) revolucionó la forma en que las personas accedían a la información y se comunicaban, impulsando el crecimiento de Internet. Década de 2000 en adelante: La llegada de la banda ancha, el desarrollo de redes inalámbricas (Wi-Fi) y la expansión de la infraestructura de Internet han permitido una mayor conectividad y acceso a la información.

Ejemplos

1 Señales de Humo: Utilizadas por civilizaciones antiguas para transmitir mensajes a largas distancias. Por ejemplo, los indígenas americanos usaban señales de humo para comunicarse entre tribus. 2 Tambores de Comunicación: En África y otras regiones, los tambores se usaban para enviar mensajes a través de patrones rítmicos y sonidos. 3 Pigeon Post: En el siglo V a.C., los griegos y romanos utilizaban palomas mensajeras para enviar mensajes a través de largas distancias. 4 Sistemas de Semáforos: En el siglo XVIII, se desarrollaron líneas de semáforos ópticos para transmitir mensajes a través de señales visuales. 5 Correo Postal: Desde el siglo VI a.C., se establecieron sistemas de correos para enviar cartas y documentos a través de mensajeros a pie o a caballo. 6 Telégrafo: En el siglo XIX, el telégrafo eléctrico permitió la transmisión rápida de mensajes a través de cables utilizando un código de señales. 7 Teléfono: Alexander Graham Bell inventó el teléfono en 1876, revolucionando la comunicación al permitir la transmisión de voz a larga distancia. 8 Radio: En el siglo XX, la radio permitió la transmisión de audio a través de ondas electromagnéticas, facilitando la comunicación masiva. 9 Televisión: Desarrollada en el siglo XX, la televisión combinó imágenes y sonido para transmitir contenido a grandes audiencias. 10 Internet: En la última parte del siglo XX, el internet transformó la comunicación al permitir la transmisión instantánea de datos y la interconexión global.

BUS

Topología de Bus: Definición: Todos los dispositivos están conectados a un solo cable central o bus. Ventajas: Fácil de instalar y menos cableado. Desventajas: Si el cable principal falla, toda la red se cae.

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Línea telefónica

Línea telefónica → Los primeros accesos a Internet se realizaban a través de la línea telefónica RTC que, con la digitalización de las comunicaciones, evolucionó a la RDSI y, en la actualidad a ADSL

PROPIEDAD

Redes Públicas: Definición: Redes accesibles a cualquier usuario, generalmente administradas por un proveedor de servicios. Ejemplos: Internet, redes Wi-Fi públicas. Redes Privadas: Definición: Redes utilizadas y administradas por una única organización o individuo. Ejemplos: Redes corporativas, redes domésticas.

USOS Y APLICACIONES

Los sistemas de comunicación digital son herramientas que utilizan tecnologías electrónicas para transmitir información. Algunos ejemplos de sistemas de comunicación digital de uso común son: Correo Electrónico (Email): Permite enviar y recibir mensajes de texto, archivos adjuntos y enlaces a través de internet. Mensajería Instantánea: Aplicaciones como WhatsApp, Messenger y Slack permiten el intercambio de mensajes de texto y multimedia en tiempo real. Redes Sociales: Plataformas como Facebook, Twitter e Instagram, donde los usuarios pueden compartir contenido, interactuar con otros y participar en comunidades. Videoconferencias: Herramientas como Zoom, Microsoft Teams y Google Meet facilitan reuniones virtuales en tiempo real. Blogs y Sitios Web: Espacios donde se publican artículos, noticias y otros contenidos para informar y entretener a los visitantes. Podcasts: Programas de audio que se distribuyen digitalmente y se pueden escuchar en cualquier momento. Aplicaciones Móviles: Aplicaciones diseñadas para dispositivos móviles que permiten la comunicación y el acceso a servicios a través de internet.

Un servidor dedicado es un ordenador comprado o arrendado que se utiliza para prestar servicios dedicados, generalmente relacionados con el alojamiento web y otros servicios en red. A diferencia de lo que ocurre con el alojamiento compartido, en donde los recursos de la máquina son compartidos entre un número indeterminado de clientes, en el caso de los servidores dedicados generalmente es un solo cliente el que dispone de todos los recursos de la máquina para los fines por los cuales haya contratado el servicio. Servidores no dedicados: Los no dedicados son aquellos que ejecutan varias aplicaciones y que por lo tanto se dedican a más de una tarea. No dedicándose en exclusiva a ninguna, sino que reparte su tiempo de procesador entre varias aplicaciones

SERVIDORES

ALCANCE GEOGRÁFICO

Correo Electrónico (Email): Permite enviar y recibir mensajes y archivos través de internet. Mensajería Instantánea: Aplicaciones como WhatsApp, Messenger y Slack permiten el intercambio de mensajes de texto y multimedia en tiempo real. Redes Sociales: Plataformas como Facebook, Twitter e Instagram, donde los usuarios pueden compartir contenido, interactuar con otros y participar en comunidades. Videoconferencias: Herramientas como Zoom, Microsoft Teams y Google Meet facilitan reuniones virtuales en tiempo real. Blogs y Sitios Web: Espacios donde se publican artículos, noticias y otros contenidos para informar y entretener a los visitantes. Podcasts: Programas de audio que se distribuyen digitalmente y se pueden escuchar en cualquier momento. Aplicaciones Móviles: Aplicaciones diseñadas para dispositivos móviles que permiten la comunicación y el acceso a servicios a través de internet.

ANILLO

Topología de Anillo: Definición: Cada dispositivo está conectado a otros dos dispositivos, formando un anillo. Ventajas: Datos circulan en una sola dirección, reduciendo colisiones. Desventajas: Si un dispositivo falla, puede afectar la red completa.

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COMPONENTES DE UNA RED

TERMINALES Los terminales son cada uno de los dispositivos conectados a la red. También recibe el nombre de nodo o estación de trabajo. Suelen realizar sus propias funciones y contactan con los servidores cuando lo necesitan, bien sea para recurrir al uso de alguno de los recursos compartidos, bien para trabajar con alguna información contenida en él. En los ordenadores terminales necesitamos tener un dispositivo que convierta la información en señales, bien sea corriente eléctrica o por medio de ondas electromagnéticas.

MEDIO DE TRANSMISIÓN Los dos medios más habituales de conexión de terminales con los dispositivos de conexión son: Una tarjeta de red para cable. Es la habitual en los equipos de sobremesa. La gran mayoría son internas, se colocan en la placa base, en las ranuras de expansión. (Para ampliar sobre esto, puedes consultar el tema 1 de esta unidad) Convierten la información en corriente eléctrica. Una tarjeta wifi para conexión inalámbrica. Es la que traen incorporada la práctica totalidad de los portátiles. Convierten la información en ondas electromagnéticas Según el medio de transmisión empleado se clasifica la red local en …

TARJETAS DE RED Este dispositivo se denomina NIC (Network Interface Card) o tarjeta de red y es la interfaz que permite conectar nuestro equipo a la red. Transforman las ondas de los cables de red o conexión inalámbrica a lenguaje informático. Normalmente se instalan en las ranuras de expansión de nuestro equipo, o a través del puerto USB (en algunas tarjetas sin cable).

DISPOSITIVOS INTERCONEXIÓN Los dispositivos de interconexión centralizan todo el cableado de una red. De cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto, tienen que tener, como mínimo, tantos puntos de conexión o puertos como equipos queramos conectar a nuestra red.

FIBRA

Fibra óptica → Esta tecnología crea redes más rápidas, pudiendo proporcionar hasta varios Gbps, debido a la gran capacidad de la fibra óptica para transmitir datos. Su uso está sustituyendo paulatinamente a los accesos tradicionales basados en cables de cobre.

ORIGEN

El origen de los sistemas de comunicación está profundamente vinculado al desarrollo humano y a la necesidad de transmitir información, ideas y emociones. A lo largo de la historia, los sistemas de comunicación han evolucionado desde formas rudimentarias hasta tecnologías avanzadas.

Peer-to-Peer (P2P):

Definición: Todos los dispositivos pueden actuar como clientes y servidores. Ventajas: Costos más bajos y facilidad de configuración. Desventajas: Dificultad para administrar y menor seguridad.

Estructura

1.Emisor → 2. Mensaje → 3. Canal → 4. Receptor

Un título genial

Captamos mejor el contenido visual. El contenido visual está asociado a mecanismos cognitivos y psicológicos. Las cosas entran por los ojos, la primera imagen es la que cuenta. Asociamos el contenido visual con emociones.

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Enrutador, ROUTER

Es un dispositivo destinado a interconectar diferentes redes entre sí. Por ejemplo, una LAN con una WAN o con Internet. Se denominan enrutadores porque selecciona la ruta de comunicación más adecuada para cada envío de paquetes de datos. Habitualmente se utilizan para conectar un red LAN con la red de Internet, mediante la línea telefónica adaptada a la banda ancha y el servicio de acceso proporcionado por el proveedor de Internet. (MODEM-ROUTER)

Cableadas:

Definición: Usan cables físicos como medios de transmisión, como el cobre (Ethernet) o fibra óptica. Ventajas: Alta velocidad y seguridad. Desventajas: Limitaciones en la movilidad y costo de instalación.

PAN

Red de Área Personal (PAN): Definición: Redes que conectan dispositivos dentro de un rango personal, como alrededor de un individuo. Ejemplos: Conexiones Bluetooth entre un teléfono móvil y auriculares, o entre un portátil y un ratón inalámbrico.

SWICHT

Almacena las direcciones MAC de todos los equipos que están conectados a cada uno de sus puertos. Cuando recibe un paquete a través de un puerto, revisa la dirección MAC a la que va dirigido y reenvía el paquete por el puerto que corresponde a esa dirección, dejando los demás libres de tránsito. Esta gestión más avanzada de la red permite mayor tránsito de datos sin saturarla.

PUBLICA

Definición: Redes accesibles a cualquier usuario, generalmente administradas por un proveedor de servicios. Ejemplos: Internet, redes Wi-Fi públicas.

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Tendencias

5G y Más Allá → La tecnología 5G ya está en marcha y promete velocidades de conexión increíbles, baja latencia y una mayor capacidad de conexión. Esto permitirá aplicaciones avanzadas como la realidad virtual y aumentada (VR/AR), vehículos autónomos y ciudades inteligentes. En el futuro, podríamos ver la implementación de la tecnología 6G, que ofrecerá velocidades aún más rápidas y una latencia mínima. Computación en el Borde (Edge Computing) → El edge computing implica procesar datos cerca de donde se generan, en lugar de enviarlos a centros de datos distantes. Esto es crucial para aplicaciones que requieren baja latencia, como vehículos autónomos y fábricas inteligentes. La computación en el borde mejorará la eficiencia y la autonomía de los dispositivos IoT. Internet de las Cosas (IoT) → El IoT seguirá creciendo, con miles de millones de dispositivos conectados a la red, desde electrodomésticos inteligentes hasta sensores industriales. Esto permitirá una mayor automatización, optimización y toma de decisiones basadas en datos.

Un título genial

Captamos mejor el contenido visual. El contenido visual está asociado a mecanismos cognitivos y psicológicos. Las cosas entran por los ojos, la primera imagen es la que cuenta. Asociamos el contenido visual con emociones.

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ESTRELLA

Topología de Estrella: Definición: Todos los dispositivos están conectados a un nodo central o concentrador. Ventajas: Fácil de administrar y localizar fallos. Desventajas: Si el nodo central falla, toda la red se ve afectada.

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Cliente-Servidor

Cliente-Servidor: Definición: La red tiene servidores que proveen servicios a otros dispositivos (clientes). Ventajas: Centralización de recursos y administración. Desventajas: Si el servidor falla, los clientes pueden perder acceso a los recursos.

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ARQUITECTURA

1. TERMINALES 2.TARJETAS DE RED 3.MEDIO DE TRANSMISIÓN 4.DISPOSITIVOS INTERCONEXIÓN 5.SERVIDORES

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Concentrador (HUB) -- Puntos de acceso

Esto provoca que la información no la reciba sólo el equipo al cual va dirigida sino también los demás, lo que puede implicar un problema de saturación de la red cuando el número de paquetes de datos es elevado

Un título genial

Captamos mejor el contenido visual. El contenido visual está asociado a mecanismos cognitivos y psicológicos. Las cosas entran por los ojos, la primera imagen es la que cuenta. Asociamos el contenido visual con emociones.

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STEMAS DE COMUNICACIÓN

Señales de Humo: Utilizadas por civilizaciones antiguas para transmitir mensajes a largas distancias. Por ejemplo, los indígenas americanos usaban señales de humo para comunicarse entre tribus. Tambores de Comunicación: En África y otras regiones, los tambores se usaban para enviar mensajes a través de patrones rítmicos y sonidos. Pigeon Post: En el siglo V a.C., los griegos y romanos utilizaban palomas mensajeras para enviar mensajes a través de largas distancias. Sistemas de Semáforos: En el siglo XVIII, se desarrollaron líneas de semáforos ópticos para transmitir mensajes a través de señales visuales. Correo Postal: Desde el siglo VI a.C., se establecieron sistemas de correos para enviar cartas y documentos a través de mensajeros a pie o a caballo. Telégrafo: En el siglo XIX, el telégrafo eléctrico permitió la transmisión rápida de mensajes a través de cables utilizando un código de señales. Teléfono: Alexander Graham Bell inventó el teléfono en 1876, revolucionando la comunicación al permitir la transmisión de voz a larga distancia. Radio: En el siglo XX, la radio permitió la transmisión de audio a través de ondas electromagnéticas, facilitando la comunicación masiva. Televisión: Desarrollada en el siglo XX, la televisión combinó imágenes y sonido para transmitir contenido a grandes audiencias. Internet: En la última parte del siglo XX, el internet transformó la comunicación al permitir la transmisión instantánea de datos y la interconexión global.

LAN

Red de Área Local (LAN): Definición: Redes que conectan dispositivos en un área relativamente pequeña, como una oficina, un edificio o un campus. Ejemplos: Redes de oficinas, redes domésticas.

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TARJETAS DE RED

Este dispositivo se denomina NIC (Network Interface Card) o tarjeta de red y es la interfaz que permite conectar nuestro equipo a la red. Transforman las ondas de los cables de red o conexión inalámbrica a lenguaje informático. Normalmente se instalan en las ranuras de expansión de nuestro equipo, o a través del puerto USB (en algunas tarjetas sin cable).

ARQUITECTURA

Topología de Bus: Definición: Todos los dispositivos están conectados a un solo cable central o bus. Ventajas: Fácil de instalar y menos cableado. Desventajas: Si el cable principal falla, toda la red se cae. Topología de Estrella: Definición: Todos los dispositivos están conectados a un nodo central o concentrador. Ventajas: Fácil de administrar y localizar fallos. Desventajas: Si el nodo central falla, toda la red se ve afectada. Topología de Anillo: Definición: Cada dispositivo está conectado a otros dos dispositivos, formando un anillo. Ventajas: Datos circulan en una sola dirección, reduciendo colisiones. Desventajas: Si un dispositivo falla, puede afectar la red completa. Topología de Malla: Definición: Cada dispositivo está conectado a todos los demás. Ventajas: Alta redundancia y fiabilidad. Desventajas: Alto costo y complejidad de instalación.

Redes Privadas:

Definición: Redes utilizadas y administradas por una única organización o individuo. Ejemplos: Redes corporativas, redes domésticas.

WAN

Red de Área Amplia (WAN): Definición: Redes que abarcan grandes áreas geográficas, como países o continentes. Ejemplos: Internet, redes corporativas globales.

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Punto de Acceso Inalámbrico

Realiza las mismas funciones que los concentradores, pero utilizando ondas

Desarrollo

Década de 1970: Se desarrollaron las primeras redes de área local (LAN) y se comenzaron a utilizar protocolos como Ethernet. Década de 1980: La popularización de las redes de área local (LAN) y la creación de redes de área amplia (WAN) permitieron la conexión de computadoras a nivel global. Década de 1990: La World Wide Web (WWW) revolucionó la forma en que las personas accedían a la información y se comunicaban, impulsando el crecimiento de Internet. Década de 2000 en adelante: La llegada de la banda ancha, el desarrollo de redes inalámbricas (Wi-Fi) y la expansión de la infraestructura de Internet han permitido una mayor conectividad y acceso a la información.

Inalámbricas:

Definición: Usan el aire como medio de transmisión, como Wi-Fi, Bluetooth o satélites. Ventajas: Mayor movilidad y flexibilidad. Desventajas: Potencialmente menos seguras y sujetas a interferencias.

ACCESO A INTERNET

Existen diversas tecnologías que permiten conectarse a Internet, estas difieren en la infraestructuras que emplean para transmitir la información. Las más usadas son: Satélite Cable ADSL Banda ancha móvil WIMAX Red PLC

MAN

Red de Área Metropolitana (MAN): Definición: Redes que cubren una ciudad o una gran área urbana. Ejemplos: Redes que conectan varias sedes de una misma empresa en una ciudad.

LMDS :

tiene una cobertura máxima de 35 km, aunque suele cubrir distancias de hasta 5 km y necesita visibilidad directa entre las antenas.

TERMINALES

Los terminales son cada uno de los dispositivos conectados a la red. También recibe el nombre de nodo o estación de trabajo. Suelen realizar sus propias funciones y contactan con los servidores cuando lo necesitan, bien sea para recurrir al uso de alguno de los recursos compartidos, bien para trabajar con alguna información contenida en él. En los ordenadores terminales necesitamos tener un dispositivo que convierta la información en señales, bien sea corriente eléctrica o por medio de ondas electromagnéticas.

RED

Red eléctrica → Sistema que proporciona el acceso a Internet a través de la red eléctrica. Su ventaja principal es que no requiere ningún tipo de instalación. Es suficiente con colocar un adaptador PLC (Power Line Communications) en cualquier enchufe de vivienda. Su uso permite entre otras cosas, el acceso a Internet mediante banda ancha, la transmisión de vídeo de alta definición y el uso de telefonía IP.

DISPOSITIVOS INTERCONEXIÓN

Los dispositivos de interconexión centralizan todo el cableado de una red. De cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto, tienen que tener, como mínimo, tantos puntos de conexión o puertos como equipos queramos conectar a nuestra red.

WIMAX

WiMAX: utiliza ondas electromagnéticas con cobertura de hasta 50 km y no necesita visibilidad directa entre las antenas, por lo que es el más empleado.

Acceso móvil

Permiten gran movilidad del usuario, ya que la conexión se realiza a través de múltiples puntos de acceso a la red de telefonía. Entre otras tecnologías se encuentran UMTS (3G), LTE (4G), 5G.

MEDIO DE TRANSMISIÓN

Los dos medios más habituales de conexión de terminales con los dispositivos de conexión son: Una tarjeta de red para cable. Es la habitual en los equipos de sobremesa. La gran mayoría son internas, se colocan en la placa base, en las ranuras de expansión. (Para ampliar sobre esto, puedes consultar el tema 1 de esta unidad) Convierten la información en corriente eléctrica. Una tarjeta wifi para conexión inalámbrica. Es la que traen incorporada la práctica totalidad de los portátiles. Convierten la información en ondas electromagnéticas