En el nivel más elemental, una red está compuesta de dos computadoras conectadas una con otra mediante un cable que comparten. Todas las redes, no importa los sofisticadas que sean, se basan en esta simple idea. Mientras que la idea de dos computadoras conectadas por un cable no es del todo extraordinaria, es uno de los mayores alcances en las comunicaciones,
1.1 Definición de red
Una red es un sistema de computadores y otros dispositivos conectados entre sí. La red más simple la forman dos computadores conectados mediante un cable. A partir de aquí su complejidad puede aumentar hasta conectar miles de computadoras en todo el mundo. El ejemplo más conocido de este último caso es Internet.
Marco Flores, en su libro “Redes de Computadoras” afirma que:
“Las redes, en general, consisten en “compartir recursos” e información, 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.”.
1.2. Componentes de una red
- Servidor: Este ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.
- Estaciones de Trabajo: Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la última y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones de trabajos sin discos.
- Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta.
- Sistema de Cableado: El sistema de la red esta constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo.
- Recursos y Periféricos Compartidos: Entre los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.
1.3. Tipos de redes
1.3.1. Según su extensión física:
A. LAN, Local Área Network
Las redes LAN permiten alas empresas aplicar tecnología informática para compartir localmente archivos e impresoras de manera eficiente, y posibilitar las comunicaciones internas.
Una red LAN es de propiedad privada, se encuentra confinado dentro de un edifico o local. Cubre áreas de algunos kilómetros, el cableado es sumamente confiable por ser conocido y previsible.
B. MAN, Red de Área Metropolitana
Es un sistema de interconexión de equipos informáticos distribuidos en una zona que abarca diversos edificios. Una red MAN generalmente consta de una o más redes LAN y puede manejar voz y datos e incluso podría estar relacionada con la red de televisión local por cable.
C. WAN, Red de Área Amplia
C.1. INTERNET
En términos sencillos, Internet es un medio de comunicación nuevo y versátil que conecta a unos 140 millones de personas de todo el mundo, a través de sus computadoras. Internet también conocida como la “Red de redes” o simplemente “La red”, permite intercambiar información de una inmensa variedad de temas con usuarios que acceden a ella, sin importar en que parte del planeta se hallen. Esta posibilidad magnífica para acceder y publicar valiosa información de todo el mundo tiene solamente el costo del servicio de conexión a la red y de una llamada local de teléfono. Si no existiera Internet, conseguir esa información sería muy difícil. Y a costos tan bajos, casi imposible.
Para que la red funcione, es necesario que estén presentes dos tipos de computadoras, que se distinguen por su función, sin importar marcas y modelos: los servidores y los clientes.
Los servidores son grandes computadoras pertenecientes a distintas organizaciones: (universidades, empresas, organismos de gobierno y entidades sin fines de lucro) que almacenan recursos que se ofrecen a los usuarios de todo el mundo: Base de datos, revistas y libros, programas de computadora, juegos, fotos, videos, entre otros.
Estas computadoras están permanentemente comunicadas entre ellas mediante distintos tipos de conexiones: Fibra óptica, satélite, radio y otras tecnologías de telecomunicaciones. Todas estas computadoras del mundo, interconectadas entre sí, conforman la red INTERNET.
· En el mundo informático a las computadoras que acceden a la información alojada en un servidor se les llama CLIENTES. Las personas que desean acceder a los recursos ofrecidos por estos servidores desde sus hogares, oficinas o universidades, se comunican con Internet utilizando la línea telefónica, conectándose solo durante el tiempo que necesitan para realizar sus consultas. Durante este tiempo, mientras están conectado, los clientes forman parte de Internet.
· Los clientes se comunican con los servidores a través de los PROVEEDORES DE SERVICIOS DE INTERNET (C.P.I.), empresas que actúan de vínculo entre las comunicaciones de Clientes y Servidores, y cobran una tarifa de acceso. La comunicación entre el cliente y el C.P.I. se realiza a través de la red telefónica local, conexión que se abona al igual que una llamada normal, y va incluida en su próxima factura telefónica.
Todas estas computadoras conectadas, componen la Red Internet que puede utilizarse como medio de comunicación, fuente de información y medio de transacciones.
Sin embargo, el conectarse a Internet es como entrar a una inmensa biblioteca. Hay una gran cantidad de libros en interminables estanterías que contienen una cantidad tan enorme de información que si no se sabe como buscarla será totalmente inservible.
Además Internet no es un servicio centralizado. No existe ninguna empresa a la que se pueda solicitar un catálogo de todos los servicios, ni de todas las bases de datos, ni tampoco un índice que aparezcan todos los temas. Internet solo se limita a establecer los procedimientos de interconexión pero cada red o cada computador tiene su propio dueño.
El precio de conexión a Internet varía de acuerdo con el coste de mantenimiento de cada red, que es la que fija las tarifas a los usuarios que se conectan a ella.
C.1.1. Tipos de acceso
Existen tres formas de acceso a Internet:
- A través de un proveedor de acceso:
Se necesita disponer de un MODEM, de una tarjeta RDSI o de un ROUTER, software de comunicaciones y una cuenta en un proveedor de acceso a Internet. Lo que se puede obtener está en función de lo ofrecido por la empresa, que varía desde el correo electrónico únicamente a toda la gama de servicios, lo que permitirá el coste del servicio, que es mayor cuanto más servicio ofrezca la empresa, al que habría que añadir el coste de la llamada telefónica.
- Con nodo propio:
Se necesita disponer de un MODEM, o de una tarjeta RDSI o una línea punto a punto, software que implemente TCP/IP, y permiso de acceso al nodo de Internet. Con este método dispone de acceso completo a Internet, pero a una velocidad que estará determinada por una velocidad del MODEM o de la línea punto a punto, y que nunca debería bajar de 28.800 Bps. El coste está determinado por el precio del equipo de comunicación más tarifa de la llamada telefónica.
- A través de otras redes
Se necesita disponer de una conexión a una red que disponga de acceso a Internet a través de un MODEM o de un ROUTER. Para ello, deberá disponer de la tarjeta de conexión de red, de un redirigidor de paquetes ODI o NDIS y de TCP/IP. Con este método tiene acceso completo a Internet y a la velocidad permitida por el MODEM o ROUTER. El coste está determinado por la tarifa de la línea utilizada.
C.2. INTRANET
INTRANET es un término relativamente nuevo y puede ser usado para definir una red privada que utiliza el conjunto de protocolos TCP/IP y no está conectado a Internet.
Durante muchos años las redes con protocolos TCP/IP accedían a Internet para tener acceso a las múltiples utilidades que estaban disponibles.
A partir de 1994 empezó a ganar adeptos una opción que consistía en utilizar dicho protocolos y la posibilidad que brindaba los servicios disponibles en Internet, pero sin permitir el acceso a Internet. De esta manera surgió el concepto de Intranet.
Gracias a la sencillez de su construcción y de su uso, así como su economía, su expansión fue muy rápida.
Entre sus múltiples ventajas se encuentran:- Interoperabilidad: Se tiene acceso a todos los servicios de Internet pero restringido al uso interno de la empresa y a todos los productos de la red.
- Escalabilidad: Se puede permitir el acceso fácilmente a nuevos usuarios de la empresa y dichos servicios sin molestias para los que ya la están utilizando. Ver Fig. 11.
- Seguridad: Se produce una gran mejora en la seguridad de la red local al evitar el acceso a usuarios no autorizados a nuestros servicios de Internet. Ver Fig. 12.
- Disminución de los costes: Permite una disminución de los costes de correo, papel y de la factura telefónica al simplificar las comunicaciones internas y al intercambio de la información.
- Aumento de la efectividad: Si está bien diseñada permite una mejora de la efectividad al tener acceso de forma sencilla a una serie de servicios que simplifican el trabajo y mejoran el tiempo de acceso a la información.
C.3. EXTRANET
El concepto de Extranet es una mezcla de Internet e Intranet y sirve para definir una red privada virtual que utiliza Internet como medio de transporte de la información entre sus propios nodos. También recibe el nombre de IVPN (Internet virtual private networks).
Gracias a la Extranet se pueden unir dos Intranets que se encuentran situadas en distintas partes del mundo, utilizando X25, RDSI, Líneas punto a punto o FRAMERELAY.
Para ello, es necesario que cada una de las Intranets, tenga un acceso a un proveedor de acceso a Internet. Una vez en Internet, los datos serán transmitidos por distintas rutas alternativas hasta llegar a la cede destino.
Para evitar la conexión de personas no autorizadas a la Intranets, será necesario contar con cortafuegos (firewalls) y proxies que autentifiquen los accesos, así como proceder a una encriptación de los paquetes que van a viajar desde una cede a otra.
De esta manera, se obtendrá una gran reducción de costes para la empresa y una alta fiabilidad.
D. SAN, Storage Área NetworkUna red San es una red dedicada de alto rendimiento utilizada para utilizar datos entre servidores y recursos de almacenamiento. Al ser una red separa y dedicada, se evita todo conflicto de tráfico entre clientes y servidores.
La tecnología SAN permite una conexión de alta velocidad de servidor a almacenamiento, almacenamiento a almacenamiento, o servidor a servidor.
Las redes SAN poseen las siguientes características:
- Rendimiento: Las redes SAN permiten el acceso concurrente a arreglos de discos o cintas por dos o más servidores a alta velocidad.
- Disponibilidad: Las redes SAN tiene incorporada un sistema a tolerancia a fallas. Se puede hacer una copia exacta de los datos mediante una SAN hasta una distancia de 10 kilómetros.
- Escalabilidad: Al igual que una red LAN/WAN, una red SAN puede usar una amplía gama de tecnologías. Esto permite la fácil reubicación de datos de copia de seguridad, operaciones, migración de archivos y duplicación de datos entre sistemas.
E. VPN, Virtual Private Network
Una red privada virtual VPN es una red privada que se construye dentro de una plataforma pública de servicios. Con una VPN, un empleado puede acceder remotamente a la red de la empresa a través de Internet, formando un túnel seguro entre el PC del empleado y un ruteador VPN en la sede.
1.3.2. Redes Peer-to-peer y basadas en servidor
No todas las redes hacen un uso de servidores sino que su uso se condiciona a entorno a los cuales se requiere de un mayor rendimiento, seguridad, confiabilidad y administración de los recursos y servicios.
A pesar de estas similitudes, las redes pueden dividirse en dos categorías:
- Punto a punto (Peer-to-peer)
- Con servidor (Server-Based)
La diferencia entre ambos tipos de redes es importante, cada una tiene diferentes capacidades. El tipo de red que Ud. Necesita implementar dependerá de numerosos factores, entre ellos:
- El tamaño de la organización
- El nivel de seguridad requerido
- Tipo de negocio
- Nivel de soporte de administración disponible
- Cantidad de tráfico en la red
- Necesidades de los usuarios
A. Redes Punto a punto
También conocidas como redes de igual a igual. En una red punto a punto no existe jerarquía de ningún tipo entre los computadores conectados. Todos los computadores tienen la misma jerarquía y se conoce como puntos.
Normalmente, cada computador funciona tanto como cliente y como servidor, no existe ningún computador que juegue el papel de administrador responsable de la red. El usuario de cada computadora determina que información o recurso comparte en la red.
Las redes punto a punto son también llamadas puntos de trabajos. El término “grupo de trabajo” implica un pequeño grupo de personas. En una red punto a punto típicamente existen 10 computadores.
Windows 95/98 es un ejemplo claro de lo que es una red punto a punto. Windows NT Workstation también implementa redes punto a punto al igual que Windows para grupos de trabajo.
Estas redes son apropiadas en los siguientes casos:
- Alrededor de 10 computadoras conectadas.
- Los usuarios están ubicados en una misma área.
- La seguridad no es importante.
- La organización y la red no crecerán significativamente en un futuro a medio plazo.
B. Redes basadas en servidor
En un entorno con más de 10 computadores conectados a la red, una red punto a punto tal vez no sea lo más adecuado. Por lo tanto, algunas redes utilizan servidores adecuados. Un servidor dedicado es un computador que actúa como servidor y no como cliente o estación de trabajo. Es dedicado debido a que ha sido optimizado para responder rápidamente los requerimientos de los clientes de la red y para asegurar la información de los directorios del servidor.
A medida que los requerimientos de la red aumentan, se necesitarán más de un servidor en la red. Distribuyendo las tareas entre más de un servidor en la red, aseguramos que cada tarea se desarrolle de la manera más eficiente posible.
1.3.3.Topologías
Por la distribución física de los cables, una red se puede clasificar en: Bus, estrella, anillo, malla, celular. Esto se conoce como topología física.
Las topologías más populares entre las redes locales son: La topología en bus y la topología en estrella. La topología en malla es propia de redes WAN.
A la hora de instalar una red, es importante seleccionar la topología más adecuada a las necesidades existentes. Hay una serie de factores que debe tener en cuenta a la hora de decidirse por una topología de red:
La distribución de los equipos a interconectar.
El tipo de aplicaciones que se van a ejecutar.
La inversión que se quiere hacer.
El costo de mantenimiento y actualización de una red local.
El tráfico que va a soportar la red local
La capacidad de expansión. Se debe diseñar una Intranet teniendo en cuenta la escalabilidad.
A. Bus
Conocida como red de bus lineal. Es el más simple y común de los métodos para conectar computadores en red. Consiste en un cable llamado segmento que conecta a los computadores en línea simple.
Características de una topología en bus:
- Cuando un equipo funciona como servidor, los demás actúan como clientes.
- Las fallas en el cableado afectan a toda la red.
- Las fallas en los equipos no interrumpen el funcionamiento de la red.
- Es fácil de instalar y mantener.
B. Estrella
Esta topología ofrece administración centralizada de los recursos. Debido a que cada computador está conectado a un punto central, se requiere una gran cantidad de cable para instalar una gran red. Si este punto central falla, la red se viene a bajo completamente.
Si un computador o el cable que la conecta a la red falla, solo la máquina que falla se desconectará de la red quedando imposibilitada de transmitir o recibir información. Es resto de la red funciona en forma normal.
Características de una topología en estrella:
- Se conectan mediante un concentrador o hup.
- Las fallas del cableado no afectan a la red.
- Sistema muy fiable.
- Las fallas en los equipos no interrumpen el funcionamiento de la red.
C. Anillo
Como el nombre lo sugiere, se trata de una topología circular o de lazo cerrado. Las señales son pasadas de una entidad a otra en una sola dirección. Cada entidad dispone de un receptor en el cable de llegada y un transmisor en el cable de salida. Ver Fig. 20.
Las señales son regeneradas en cada entidad por lo que la degradación es mínima.
Características de una topología en anillo:
- Las fallas en el cableado y en los equipos afectan a toda la red.
- Sistema no fiable.
- Es difícil de instalar y requiere mantenimiento.
D. Celular
En una topología celular se define en célula de servicio que da cobertura a una determinada área, donde cada célula mantiene algún tipo de comunicación con las otras. Es ideal para servicios móviles.
E. Malla
Dispone de numerosos enlaces de comunicación entre las entidades, lo que la convierte en una topología robusta y tolerante a fallas.
Se usa principalmente para interconectar redes en lugar de computadoras.
