REDES DE COMPUTADORAS

CENTRO DE BARCHILLERATO TECNOLÓGICO AGROPECUARIO#105

HAIDEN OLIVO ZARAGOZA

COMPUTADORAS

REDES DE

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La función de las redes de computadoras es gestionar información, y compartir recursos con los usuarios de la red, cuando se menciona la palabra recursos se refiere a dispositivos físicos o hardware.

Una red de computadoras es un conjunto de PC (Personal Computer) y dispositivos que están conectados entre sí y, por lo tanto, son capaces de compartir información

DEFINICIÓN

CLASIFICACIÓN

SEGÚN SU ENLACE EN METROS

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SEGÚN SU TOPOLOGÍA

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1. Estrella

2. Bus

3. Anillo

4. Árbol

5. Híbrida

SEGÚN SU TIPO DE CONEXIÓN

1. Medios guiados: En las redes que se implementan medios guiados es necesario instalar medios físicos o cables, los cuales son los responsables de transmitir la información, al utilizar este tipo de conexión hay un mejor rendimiento ya que es mejor enviar la señal a través de un cable de cobre o fibra óptica que a través del aire.

2. Medios no guiados: En las redes que se implementan “medios no guiados” no es necesario instalar medios físicos (cables), por lo que gran cantidad de usuarios deciden implementar este tipo de redes en sus hogares ya que al momento de conectar computadoras o dispositivos de manera inalámbrica a la red lo hacen con mucha facilidad y rapidez, sin embargo, hay algunos inconvenientes, por ejemplo, la interferencia, la distancia, los muros, todo esto afecta la calidad de la conexión.

El hardware de red es el equipo necesario y base primordial para la creación de redes de computadoras, estos son los medios físicos, es decir aquellos que puedes tocar, por ejemplo: la tarjeta de red, cables, rúter (del inglés rúter), entre otros. A continuación, se presentan los más utilizados:

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FUNCIONAMIENTO

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SOFTWARE DE RED

El software de red se refiere a los protocolos, que son un conjunto de normas y acuerdos utilizados para que el hardware de red funcione adecuadamente y pueda establecerse la comunicación, y así poder enviar y recibir información.

Los protocolos son el conjunto de normas que se encargan de ordenar y establecer la comunicación con equipos y sistemas operativos de diferentes arquitecturas y proveedores.

1. Física: Transmite los bits a través de cables, conectores o señales inalámbricas.
2. Enlace de Datos: Detecta y corrige errores en la transmisión.
3. Red: Se encarga del enrutamiento para que los datos lleguen a su destino.
4. Transporte: Divide y reensambla los datos, asegurando su entrega correcta.
5. Sesión: Mantiene y gestiona la conexión entre dispositivos.
6. Presentación: Convierte los datos en un formato entendible para las demás capas.
7. Aplicación: Permite la interacción con la red mediante programas como navegadores web.

MODELO OSI

El Modelo OSI es un estándar que define cómo se comunican las redes mediante un sistema de capas. Su objetivo es establecer reglas globales para que los dispositivos sean compatibles entre sí. Está compuesto por 7 capas, que trabajan juntas para procesar y transmitir datos de manera eficiente.

1. Se divide el número entre los valores base: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1.
2. Se coloca 1 si el número cabe en ese valor, si no, se coloca 0.
3. Se repite hasta completar los 8 bits.

Ejemplo: Convertir 207 a binario: 207 cabe en 128 → Se coloca 1 (resta: 207 - 128 = 79). 79 cabe en 64 → Se coloca 1 (resta: 79 - 64 = 15). 15 no cabe en 32 ni en 16, se colocan 0. 15 cabe en 8 → Se coloca 1 (resta: 15 - 8 = 7). 7 cabe en 4 → Se coloca 1 (resta: 7 - 4 = 3). 3 cabe en 2 → Se coloca 1 (resta: 3 - 2 = 1). 1 cabe en 1 → Se coloca 1. Resultado: 207 = 11001111 en binario.

Conversión de decimal a binario

1. Se toma cada bit y se multiplica por la potencia de 2 correspondiente.
2. Se suman los valores obtenidos.

Ejemplo: Convertir 11001111 a decimal: (1 × 128) + (1 × 64) + (0 × 32) + (0 × 16) + (1 × 8) + (1 × 4) + (1 × 2) + (1 × 1) 128 + 64 + 8 + 4 + 2 + 1 = 207 Resultado: 11001111 = 207 en decimal.

Conversión de binario a decimal

1. ESTRELLA

Este tipo de topología se utiliza en las redes locales, su particularidad es que todos los nodos de la red se conectan a un punto central, el cual coordina la comunicación y envía los paquetes a la computadora correcta a través de la dirección IP, reduciendo el problema de eco y colisiones. Este tipo de red tiene algunas ventajas: posibilita agregar nodos (computadoras) de forma sencilla, si un cable se daña solo se queda sin conexión ese nodo y es fácil detectar y reparar fallas en este tipo de topología. Por el contrario, las principales desventajas en esta topología son: que implican un alto costo porque se requiere la compra de mucho cable para conectar todos los nodos además de que se debe de adquirir el punto central (switch, hub o enrutador) y, cuando el punto central tiene alguna falla toda la red se queda sin operar.

Concentrador o hub Es un dispositivo de red que puede definirse como un repetidor de puerto múltiple (Millahual, 2012, pág. 72), este dispositivo repite la información que recibe a todos los nodos que tiene conectados, puede ser utilizado para extender el alcance de una red.

Módem Es un dispositivo electrónico que convierte las señales digitales en analógicas para que puedan ser enviadas a través de la línea telefónica, son utilizados por las empresas que brindan servicios de internet a través de la línea de teléfono.

Servidores Se encargan de procesar y atender las solicitudes de las estaciones de trabajo conectadas a la red, existen servidores web, de base de datos, correo electrónico, entre otros.

RED LAN

Las redes de área local o LAN (del inglés Local Area Network), se encargan de comunicar computadoras y dispositivos con el fin de compartir recursos e intercambiar información en espacios físicos limitados, como una casa, oficina, universidad o una fábrica, si la distancia entre dispositivos es grande y la señal comienza a debilitarse es posible utilizar repetidores para aumentar su alcance hasta 3 km

Conmutador o switch Este aparato permite conectar diferentes dispositivos a la red, pero a diferencia de los concentradores o hub, tiene la capacidad de enviar los datos al dispositivo indicado, esto lo hace a través de la dirección IP.

Estación de trabajo Son las computadoras conectadas a la red, las cuales permiten tener acceso a la información y recursos proporcionados por el servidor.

Cableado de red Es el medio a través del cual los datos pueden llegar desde una computadora a las demás conectadas a la red.

Tarjeta de red Es la que permite la comunicación entre la estación de trabajo y el cable de red.

RED MAN

Las redes de área metropolitana o MAN (del inglés Metropolitan Area Network) cubren distancias mayores que las redes LAN, por ejemplo, toda una ciudad. Este tipo de redes son muy utilizadas para conectar varias redes LAN.

3. ANILLO

La topología en anillo es un tipo de cadena de comunicación con trayectoria circular entre los equipos de la red, por lo que cada nodo se conecta al siguiente y el último al primero, al utilizar este tipo de cadena de comunicación, cada dispositivo que forma parte de la red examina la información enviada, si no es para él, la entrega al siguiente dispositivo del anillo, así sucesivamente hasta que la señal llega a su destino. Una desventaja de implementar esta topología es que, al fallar una computadora o nodo, la red queda inutilizable, al igual que sucede con la topología en bus, unas de sus ventajas es la estabilidad de la señal al evitar las colisiones, así como también que la red puede crecer de manera simple.

4. ÁRBOL

La topología en árbol abarca un conjunto de redes en estrella interconectados de forma jerárquica. Una de las desventajas como en la topología en estrella es la gran cantidad de cable requerido, sin embargo, es muy fácil detectar errores, si un cable falla solo se queda sin operar esa computadora, pero si falla el cable que alimenta al switch o el propio switch, se quedan sin operar todos los equipos conectados a él.

Rúter Posibilitan el direccionamiento de paquetes de información en una red y se componen, principalmente, de una tabla de ruteo, en donde se encuentran registradas las rutas hacia los diferentes dispositivos conectados en la red.

2. BUS

Una red con topología en bus todas las computadoras y/o dispositivos se conectan a un cable principal, es por ello que los paquetes viajan en ambos sentidos y cada nodo es responsable de analizar la información y reconocer sus paquetes, esto puede ser bueno y malo, bueno cuando se necesita enviar un paquete para todos los nodos y malo cuando solo es para un nodo y genera conflictos de tráfico y colisiones en toda la red. Tiene la ventaja de que es muy fácil incorporar o quitar dispositivos de la red y se requiere una menor cantidad de cableado y tiene la desventaja de que si se daña el cable, se queda sin operar toda la red.

5. HÍBRIDA

La topología en bus, estrella y anillo se pueden combinar para formar topologías híbridas.

RED WAN

Las redes de área amplia o WAN (del inglés Wide Area Network), cubren extensiones geográficas relativamente grandes, por ejemplo, un país o un continente.

Repetidores Dispositivos que amplifican la señal emitida por un segmento de red hacia otro con el fin de incrementar el alcance de la misma.