¿Qué son redes y comunicaciones? ¿Qué hace un técnico en redes y comunicaciones? ¿Cuál es la importancia de las redes de comunicación? ¿Cuáles son los tipos de redes de comunicación?

Permiten transmitir datos del emisor al receptor. Existen dos tipos de medios: determinan la distancia y velocidad

Sólidos o guiados (cables)

· Cable de par trenzado:

Son dos cables de cobre entrecruzados en forma de espiral, embutidos en un aislante. Es un cable de bastante flexibilidad, bajo costo y confiable, útil para cableados locales. Se puede controlar interferencias de campos magnéticos y de cables eléctricos. Para distancias mayores a 2 Km, se requiere un repetidor de señal. Admite distancias menores que los otros cables y maneja menores velocidades de transmisión. Hay dos tipos: el UTP y el STP

· Cable coaxial:

Similar al cable de TV. Es muy versátil dado que permite la televisión por cable y conectar distintas computadoras localmente y conexiones de Internet. Admite mayores distancias y tiene menos posibilidades de interferencias, pero es más costoso que el par trenzado y de menor flexibilidad.

· Fibra óptica:

de forma cilíndrica e internamente tiene varias fibras de cristal con su propio revestimiento. No tiene interferencias electromagnéticas dado que utiliza la luz como forma de transmisión y en consecuencia, permite distancias más grandes y velocidades mucho más altas. Su alto costo hace conveniente su uso como red troncal, dejando los demás cables para llegar a los domicilios u oficinas (denominado “última milla”)

Inalámbricos o no guiados (sin cables)

Las comunicaciones se realizan al aire libre y si abarcan grandes distancias, pueden tener interferencias relacionadas con el clima.

Microondas:

Son muy direccionales y se utilizan punto a punto. Existen microondas terrestres y satélites

Terrestres:

Utilizan antenas parabólicas tipo plato. En el caso de un impedimento entre dos antenas, se deben relocalizar o agregar otra antena para triangular. Pueden cubrir grandes distancias, pero en el caso de distancias mayores, deben usarse antenas repetidoras. Requieren regulación y asignación de frecuencias para impedir interferencias mutuas.

· Satélites:

El emisor envía a un satélite de comunicación en frecuencia (canal ascendente) y luego el satélite envía en otra frecuencia al, o los receptores. Para distancias mayores a 35 mil Km, existe un tiempo de demora hasta unos pocos segundos y dificulta el diálogo en tiempo real. Son muy útiles para transmisiones multidestino.

· Ondas de radio:

Son omnidireccionales, no necesitan antenas parabólicas ni que estén rígidamente alineadas.

· Zona infrarroja:

El transmisor y el receptor deben verse directamente, o estar en forma indirecta por reflexión en una superficie como paredes o techo. Son de corta distancia y no pueden traspasar elementos sólidos. Posee menores interferencias y mayor seguridad. No es necesario permisos o asignación de frecuencias.

La amplitud de banda o velocidad de transmisión, es la velocidad a la que se transmiten los datos. Se mide en bits por segundo (bps o baudios). A mayor velocidad, mayor costo.

Además, los medios pueden llevar datos de una transmisión a la vez (banda base), como por Ej.: las líneas telefónicas comunes o, pueden realizar varias al mismo tiempo (banda ancha), como por Ej.: cable de TV, fibra óptica o las conexiones inalámbricas. Por lo general, la banda ancha ofrece mayor velocidad de transmisión que la banda base.

Una red es un conjunto de computadoras y otros dispositivos interconectados entre sí por los medios de transmisión y otros componentes de hardware.

Empezó a ser económicamente razonable conectar varias PC en una determinada localización. Así surgieron las redes de área local (LAN, local Area Network). La característica principal es que todos los dispositivos están conectados en un área física cercana, como puede ser, una oficina, edificio o un hogar (distancias cortas). En el caso de varias computadoras, una de ellas funciona como servidor que provee servicios para la administración de la red, y a la vez, permite que se compartan datos, impresoras, etc. Para el caso de pequeñas redes, no es necesario que exista un servidor y se denomina “Igual a Igual” o “Par a Par” (P2P, peer to peer). Los equipos pueden estar comunicados usando cables y/o en forma inalámbrica (no regulada, de corto alcance).

Las comunicaciones que abarcan puntos distantes, se denominan Redes de Área Metropolitana (MAN, Metropolitana Área Network) o Redes de Área Amplia (WAN, Wide Área Network). Como son distancias mayores, se pueden utilizar cables de fibra óptica, microondas terrestres o satelitales.

Las redes son privadas cuando su uso está restringido a los usuarios internos y/o externos de la organización. En cambio, en las redes públicas, el acceso a los medios de transmisión es compartido. Por ello, es necesario tomar medidas de seguridad (Ej.: Firewalls). Para mejorar este aspecto, se puede constituir una red privada virtual (VPN, Virtual Private Network). A través de software, la VPN arma un túnel virtual protegido y solo accedido por los usuarios habilitados, simulando una red privada.

Una Red Interna o Intranet, es una red que permite a los distintos usuarios internos de la organización estar conectados. En cambio, una Red Externa o Extranet, permite agregar usuarios externos, como por Ej.: clientes o proveedores.

Es la forma en que se conectan diferentes computadoras u otros dispositivos que configuran la red. Existen 3 tipos:

Bus:

Todas las computadoras se encuentran conectadas a un cable que recorre otras computadoras formando el bus. En los extremos de cada punta, se coloca un terminador que absorbe la señal. Una transmisión efectuada por cualquier nodo de la red, se propaga a través del medio de transmisión en ambos sentidos y es recibida por todos los otros nodos. Cada mensaje que se transmita, debe identificar a quién va dirigido (nodo receptor). Los mensajes se dividen en paquetes (también denominado tramas). Si un segmento del medio de transmisión se daña, la red no puede funcionar.

Anillo (Token Ring):

La red es un bucle cerrado, donde las computadoras se conectan al anillo mediante repetidores y estos están unidos entre sí por el medio de transmisión, formando el anillo. El enlace entre repetidores es unidireccional, es decir, que los mensajes circulan en un solo sentido. Cuando el mensaje (paquete) pasa por el repetidor del nodo destino, el mensaje es enviado del repetidor destino a la computadora destino. El mensaje sigue circulando por el anillo, hasta que llega al nodo de origen, donde es eliminado. Si un segmento del medio del medio de transmisión se daña, la red no puede funcionar; se puede solucionar si se cable con un doble anillo.

Estrella distribuida:

Las computadoras se encuentran conectadas a cajas de conexión denominadas concentradores (Hub). Al nodo central (servidor) se conecta un concentrador raíz y de allí parte múltiples cables para conectar los concentradores intermedios que, a su vez, pueden conectar computadoras u otros dispositivos, o también nuevos concentradores intermedios. Los paquetes recibidos son transmitidos a través de todos los cables conectados al concentrador. Con la utilización de conmutadores (switch) en lugar de concentradores, puede mejorarse mucho el rendimiento de la red. También se pueden usar distintas combinaciones de concentradores y conmutadores, incluso de diferentes velocidades, a fin de lograr la mayor eficiencia práctica de la red. El uso de concentradores y conmutadores permite una mayor distancia de conexión y una reconfiguración de la red más dinámica. Si un segmento del medio de transmisión se daña, solo queda inhabilitada la rama correspondiente, y la red puede seguir operando. Por su practicidad, es utilizada para redes locales (LAN).

Cada computadora o componente para conectarse debe tener una tarjeta de interfaz de red (NIC, Network Interface Card). Esta tarjeta se conecta a un cable o a una antena inalámbrica. Determinan la velocidad máxima a la que puede recibir o transmitir la computadora o dispositivo. Por Ej. cuando indica 10/100 Mbps, quiere decir que puede trabajar a 10 Mbps y hasta el máximo de 100 Mbps.

La conexión continúa con un concentrador (Hub) o con un conmutador (Switch), o con un ruteador o encaminador (Router), o con un puente (Bridge). Los concentradores y conmutadores se utilizan dentro de una red local, mientras que los puentes y enrutadores sirven para conectarse con otras redes.

Un concentrador (Hub)

permite que varias computadoras se conecten y que del otro lado haya un solo cable para continuar la conexión. Un concentrador raíz se conecta al servidor y de allí parten múltiples cables para conectar los concentradores intermedios, que a su vez, puede conectar computadoras u otros dispositivos, o también nuevos concentradores intermedios. Los paquetes recibidos son transmitidos a través de todos los cables conectados al concentrador.

Un conmutador (Switch)

es similar a un concentrador, pero “inteligente”. Una transmisión que pasa por un concentrador se transmite a todos los componentes conectados. En cambio, cuando una comunicación se dirige a un conmutador, solo se transmite, según el destino, al lado, y, destino correspondiente, del conmutador. Por lo tanto, la parte desocupada de la red puede estar manejando otros paquetes, mejorando el rendimiento de la misma. El cambio de concentradores por conmutadores no requiere ningún cambio de software ni de hardware.

Un puente (Bridge)

permite conectar dos o más redes locales que utilizan el mismo protocolo. Los paquetes dirigidos a la otra red son pasados hacia la misma.

Un router (Router)

puede interconectar redes de protocolo diferentes y dirigir los paquetes en dirección a su destino. Conservan direcciones de red (IP) que identifican cada ordenador o servidor de Internet. Hay dos tipos de ruteadores: los cableados (parecidos a un conmutador o switch, pero con un puerto WAN donde se conecta la otra red que se desea incorporar, Ej: Internet) y los inalámbricos (también pueden tener puertos cableados), que además, tienen antenas simples para la conexión inalámbrica.

Un repetidor sirve para retransmitir las señales a mayores distancias que las permitidas por los medios de transmisión.

Otro hardware, es el Mòdem. Antes las conexiones de Internet se realizaban utilizando las líneas telefónicas convencionales y el Mòdem (en cada extremo) se encargaba de modular la señal digital en señal analógica de la línea telefónica, y en el otro extremo, demodular la señal analógica para volverla a señal digital.

Determinan cómo llega el mensaje a destino.

En la conmutación de circuitos se fija un canal (circuito) que permanece dedicado mientras dura la transmisión. Se forma a través de enlaces físicos entre distintos nodos que completan el camino emisor-receptor. Una vez que emisor y receptor se comunican, se envía el mensaje. Ej: Comunicaciones telefónicas comunes.

La conmutación de paquetes se caracteriza porque un mensaje es dividido en paquetes (de tamaño fijo), que es un conjunto de bits que se transmiten como una unidad. Cada paquete incluye, además de los datos, información del emisor, receptor y del control de errores (para asegurar integridad de los datos). Seguramente, los paquetes pasaron por nodos intermedios que transferirán el paquete hacia que éste llegue a destino. Al llegar al receptor, los distintos paquetes se reunirán, conformando el mensaje total enviado por el emisor. Cada paquete puede seguir caminos diferentes y las velocidades de envío y recepción pueden ser distintas. Además, las rutas pueden ser compartidas, ya que los paquetes indican la identificación del emisor y receptor. Ej: telefonía de voz IP (VoIP) o Skype.

Para las WAN, existe un método de conmutación de paquetes denominado retransmisión de tramas (Frame Relay). Los paquetes (tramas) son de tamaño variable y por ello se transmiten menos paquetes (aunque más grandes) y con menos información de control, por lo que la utilización de las líneas de comunicación es más eficiente. Se reduce la información redundante de cada paquete que tenía como finalidad detectar y/o corregir dichos errores.

El modo de transferencia asíncrono largo fijo, ofreciendo un canal de conmutación de paquetes.

(ATM), permite múltiples canales virtuales y la utilización de paquetes de velocidad de transmisión constante, aunque utilizando la técnica de

Es un conjunto de reglas compartidas por el emisor y receptor, que permiten el intercambio de datos. Existen diferentes tipos: protocolos de red, para la comunicación inalámbrica, de acceso al medio de transmisión, de transferencia de archivos (FTP), de Internet, de transferencia de correo electrónico, etc. La arquitectura de protocolos está relacionada con los modelos de referencia (OSI, IEEE 802). Protocolos más comúnmente utilizados:

IEEE 802.3 (Ethernet):

Utilizado normalmente en las redes locales de topologías bus. Se utilizan cables coaxiales o par trenzado UTP. Hay diferentes velocidades máximas que soportan (de 10 Mbps hasta 10 Gbps). En este tipo de protocolo se producen colisiones, debido a que varios emisores pueden estar transmitiendo al mismo tiempo. Esto se soluciona con el protocolo de acceso al medio de transmisión CSMA/CD. El emisor verifica que el medio esté libre y efectúa la transmisión. Si dos o más emisores envían al mismo tiempo, se produce colisión. Ambos emisores la detectan y con intervalos aleatorios de tiempo, vuelven a ver si el medio está libre y transmiten. Es un método eficiente para una carga baja o moderada de tráfico, pero al aumentar el tráfico, el rendimiento se degrada por las colisiones, por lo que puede no resultar muy eficiente para comunicaciones de voz o de transferencia de archivos grandes.

IEEE 802.5:

Para la topología anillo, se utiliza con el protocolo de acceso al medio de transmisión denominado Token Passing (o rotación circular o paso de testigo). El testigo (Token) circula por los nodos. Si un nodo recibe el testigo y tiene un paquete a transmitir, absorbe al testigo y lo cambia por el paquete. El paquete circula por el anillo, es tomado por el nodo destino, aunque continúa circulando por el anillo, hasta que el nodo emisor lo detecta, lo elimina y, en su lugar, lo vuelve a poner en circulación al testigo. No es muy eficiente para una baja de carga de tráfico, dado que el nodo debe esperar al testigo para transmitir, pero cuando la carga es elevada funciona eficientemente y en forma equitativa para los nodos.

TCP/IP:

Las comunicaciones por Internet se realizan utilizando este protocolo de transmisión/protocolo de Internet (TCP/IP). Existen computadoras que constituyen la estructura central de Internet que se denominan Anfitriones (host), normalmente conectados entre sí por medios de transmisión de altísima velocidad. Los datos que circulan por Internet se transmiten por algunos de los caminos posibles que unen esas computadoras. Para que los datos puedan llegar del emisor al receptor, se necesita una identificación que permita llevarlos hacia su destino. Esa identificación se denomina dirección de IP; es un número de doce dígitos (4 bytes = 32 bits, Ej: 192.168.1.100). De esta manera se identifican las computadoras para Internet. Cualquier sitio Web tiene una dirección de IP. Existen tablas que asocian cualquier nombre registrado con su dirección de IP. Se realiza a través del sistema de nombres de dominio o DNS (Domain Name System).

No es necesario que todas las computadoras tengan una dirección de IP establecida. Si usamos nuestra computadora para acceder a páginas de Internet, mandar y recibir correo electrónico provisto por el proveedor de Internet, o a través de cuentas de tipo Gmail, Hotmail, no necesitamos una identificación fija; basta con una identificación provisoria mientras estemos conectados. Este tipo de dirección provisoria se llama dirección de IP Dinámica. La asigna el servidor al cual nos conectamos y dura mientras estemos conectados. Si nos conectamos a Internet utilizando un ruteador y un Mòdem, sólo tendremos una única dirección de IP para toda la red, que se conserva en el router; el router asigna direcciones de IP locales para poder identificar cada computadora conectada, pero para Internet hay solo una dirección de IP, asociada al ruteador. Si la organización desea tener una Web y/o servidor de correo electrónico en sus propios equipos, una dirección de IP dinámica imposibilitaba que cualquier computadora accediese a su página Web o enviará mensajes de correo para ese dominio. Para estos casos, se requiere de una dirección de IP estática o fija. Las direcciones de IP fijas son asignadas por el proveedor de Internet y los nombres de dominio se registran en el organismo correspondiente, y pasan a integrar parte del DNS. En la Argentina, los nombres de dominio se registran en NIC Argentina, dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Internacional y Culto.

Se basan en ondas de radio. Tipos:

· IEEE 802.11 WiFi (Wireless Fidelity):

Con velocidades de hasta 300 Mbps. Como tiene compatibilidad hacia atrás, admiten trabajar con protocolos de menor velocidad. La distancia máxima es de alrededor de 100 metros y usan frecuencias de intervalo 2.4-2.5 GHZ (son frecuencias no reguladas), por lo que pueden presentar interferencias de hornos a microondas, o teléfonos inalámbricos. Los dispositivos se conectan a un punto de acceso (Access Point o AP), o a un ruteador que este conectado a la red local y/o Internet. Un ruteador permite conectar dos redes diferentes entre sí. En cambio, un punto de acceso (AP o WAP), es simplemente una extensión de la red, a los efectos de poder conectar dispositivos inalámbricos entre sí y a equipos cableados de la misma red. Simplifica mucho las cuestiones de cableados pero resulta indispensable buscar algún esquema de seguridad. Se puede utilizar password.

· IEEE 802.15 Bluetooh:

Tiene alcance mucho más limitado (aprox.10 metros) y una menor velocidad

(1 Mbps).Utilizado en: teléfonos celulares, Mouse o teclado.

· IEEE 802.16 Wimax:

Abarca hasta 100km, con velocidades de hasta 100 Mbps. Esta destinado para cubrir grandes áreas geográficas, dando acceso a una población. La conexión se realiza utilizando un ruteador que se conecta a una antena Wimax.

Hay que diferenciar la velocidad de recepción (de baja recepción o Downstream) y la velocidad de transmisión (de subida o upstream). La velocidad de recepción es normalmente bastante más alta que la de transmisión.

Nos conectamos a un proveedor de Internet, a través de algún cable que se conecta a un Mòdem de banda ancha. Si debemos conectar una única computadora de escritorio, la conexión se realiza con una placa de red o a un puerto USB de la computadora, según el caso. Si queremos conectar en forma inalámbrica, se puede utilizar un Mòdem WiFi; otra alternativa, si el Mòdem no es WiFi, es conectar el Mòdem a un router Wifi. Para las organizaciones que necesiten conexiones y servicios más complejos, el Mòdem podrá ser conectado a un servidor local de Internet.

El cablemodem se puede conectar a un ruteador o a un servidor de Internet (el cablemodem puede ser WiFi). Todos los datos y el contenido de la televisión se transmiten por los mismos cables. Por ese motivo, la velocidad efectiva se reduce en los horarios Peak y a medida que van creciendo los usuarios conectados.

Al usar la línea telefónica común, también se transmiten comunicaciones telefónicas y los datos. Estos se transmiten de formato digital, lo que permite alcanzar velocidades mucho más altas que cuando había que transformar los datos a formato analógico. Esta modalidad se denomina DSL o línea de suscriptor digital y puede ser simétrica o asimétrica. La asimetría (ADSL) es la más habitual y la velocidad de recepción es más alta que la de transmisión. El cable telefónico debe conectarse a un Mòdem ADSL (también puede ser Wifi) y en las conexiones telefónicas debe colocarse un filtro para evitar el ruido.

Existen otras posibilidades de conexión: el satélite, fibra óptica, líneas telefónicas punto a punto, conexiones inalámbricas e, incluso, las líneas eléctricas (BPL), permiten resolver situaciones especiales cuando el cable o la línea telefónica no pueden cubrirlas.