Instituto Tecnológico de Tapachula

Nombre de la materia: Fundamentos de Redes

Nombre del catedrático: Marilin de León Morga

Contenido del trabajo:

“Componentes de una Red”

Nombre del alumno: Rodolfo Ramírez Vázquez

Número de control: 07510462

Tapachula Chiapas de Córdova y Ordóñez

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Introducción

La presente investigación se refiere al tema de “ Los componentes de una Red “, una red

se puede definir como un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos)

conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de

datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y

servicios (acceso a Internet, e-mail, Chat, juegos), etc.

La investigación de este tema se realizo con el interés de conocer los componentes de las

redes, medios de transmisión basados en cobre, en fibra óptica e inalámbrica, los

componentes activos como el Modem, Nic, Hub, Switch, Bridge, así también conocer

los sistemas operativos de red, los tipos de servidores existentes y las características de

los sistemas operativos de red. Esto permitió el conocer los componentes que hacen a

una red más eficiente, y el tipo de conexión que se debe realizar en distintas

circunstancias.

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ÍNDICE

* COMPONENTES DE UNA RED 4

Servidor 4

Estaciones de trabajo 5

Placas de interfaz de red 6

Sistema de cableado 7

Recursos periféricos y compartidos 7

* MEDIOS DE TRANSMISIÓN 8

Guiados 8

Cable coaxial 9

Cable par trenzado 12

Cable de fibra óptica 14

No guiados 15

* COMPONENTES ACTIVOS 17

Modem 17

Tipos de modem 18

Analógicos 18

Digitales 20

Por cable 21

Modems ADSL 21

Tarjeta de red (NIC) 22

Concentrador (HUB) 23

Conmutador (SWITCH) 24

Puente (BRIDGE) 27

* SISTEMAS OPERATIVOS DE RED 28

Características de los sistemas operativos 28

Clasificación 29

Tipos de servidores 30

Inclusión 32

Bibliografía 33

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2. Componentes De Una Red.

Una red es un conjunto de equipos conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información, estas redes informáticas son los sistemas tecnológicos de comunicación mas aceptados por los consumidores informáticos a nivel mundial, al punto que ya se usan de forma inalámbrica e incluso en hogares. Una red de computadoras esta conectada tanto por hardware como por software. El hardware incluye tanto las tarjetas de interfaz de red como los cables que las unen, y el software incluye los controladores (programas que se utilizan para gestionar los dispositivos y el sistema operativo de red que gestiona la red. A continuación se listan los componentes:

ɸ Servidor.

ɸ Estaciones de trabajo.

ɸ Placas de interfaz de red (NIC).

ɸ Sistema de cableado.

ɸ Recursos periféricos y compartidos.

+ SERVIDOR +

Este ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.

Un servidor Web es un programa que implementa el protocolo HTTP (hypertext transfer protocol). Este protocolo pertenece a la capa de aplicación del modelo OSI y está diseñado para transferir lo que llamamos hipertextos, páginas Web o páginas HTML (hypertext markup language): textos complejos con enlaces, figuras, formularios,

En informática, un servidor es una computadora que, formando parte de una red, provee servicios a otras denominadas clientes.

También se suele denominar con la palabra servidor a:

Una aplicación informática o programa que realiza algunas tareas en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes. Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final. Este es el significado original del término. Es posible que un ordenador cumpla simultáneamente las funciones de cliente y de servidor.

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Una computadora en la que se ejecuta un programa que realiza alguna tarea en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes, tanto si se trata de un ordenador central (mainframe), un miniordenador, un ordenador personal, una PDA o un sistema integrado; sin embargo, hay computadoras destinadas únicamente a proveer los servicios de estos programas: estos son los servidores por antonomasia.

Un servidor no es necesariamente una máquina de última generación grande y monstruosa, no es necesariamente un superordenador; un servidor puede ser desde una computadora vieja, hasta una máquina sumamente potente (servidores Web, bases de datos grandes, etc. Procesadores especiales y hasta varios gigas de memoria). Todo esto depende del uso que se le dé al servidor. Si usted lo desea, puede convertir al equipo desde el cual usted está leyendo esto en un servidor instalando un programa que trabaje por la red y a la que los usuarios de su red ingresen a través de un programa de servidor Web como Apache.

A lo cual podemos llegar a la conclusión de que un servidor también puede ser un proceso que entrega información o sirve a otro proceso, el modelo cliente/servidor no necesariamente implica tener dos ordenadores, ya que un proceso cliente puede solicitar algo como una impresión a un proceso servidor en un mismo ordenador.

+ ESTACIONES DE TRABAJO +

Una estación de trabajo (en inglés workstation) es un ordenador que facilita a los usuarios el acceso a los servidores y periféricos de la red. A diferencia de un ordenador aislado, tiene una tarjeta de red y está físicamente conectada por medio de cables u otros medios no guiados con los servidores. Los componentes para servidores y estaciones de trabajo alcanzan nuevos niveles de rendimiento informático, al tiempo que le ofrece la fiabilidad, compatibilidad, escalabilidad y arquitectura avanzada ideales para entornos multiproceso.

Las estaciones de trabajo usualmente ofrecen más alto rendimiento de lo que es normalmente encontrado en las computadoras personales, especialmente con lo que respecta a gráficos, poder de procesamiento y habilidades multi-tareas.

Una estación de trabajo es optimizada para desplegar y manipular datos complejos como el diseño mecánico 3D, simulación de ingeniería, diagramas matemáticos, etc. Las consolas usualmente consiste de una alta resolución, un teclado y un ratón como mínimo. Para tareas avanzadas de visualización, hardware especializado como SpaceBall puede ser usado en conjunción con software MCAD para mejorar una percepción más profunda. Las estaciones de trabajo, en general, están generalmente entre primeros para ofrecer los accesorios y las herramientas de la colaboración tales como capacidad de la videoconferencia.

Las principales aplicaciones de las estaciones de trabajo son las siguientes:

Aplicaciones técnicas o CAD (Computer Aided Design, Diseño Asistido por Ordenador), destinadas al diseño y

análisis de sistemas de ingeniería y arquitectura. o AEC (Architecture, Engineering and Construction, Sistemas para la arquitectura /

ingeniería / construcción) aplicables a la edición de planos de construcción y arquitectura, elaboración de presupuestos y seguimiento de obras.

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o CAM (Computer Aided Manufacturing, Fabricación Asistida por Ordenador), aplicables en la ingeniería de producción, control de procesos y gestión de recursos.

o EDA (Electronic Design Automation, Diseño Electrónico Automatizado), aplicables en el diseño, análisis y prueba de circuitos integrados, tarjetas y otros sistemas electrónicos.

o CASE (Computer Aided Software Engineering, Ingeniería de Software Asistida por Ordenador), que ayudan a la gestión completa de los ciclos de vida de los desarrollos de aplicaciones lógicas.

Aplicaciones científicas o GIS (Geographic Information System, Sistemas de Información Geográfica) para

edición, captura y análisis de información sobre determinadas zonas geográficas, con base en referencias de mapas digitalizados.

o Aplicaciones orientadas a la industria química y farmacéutica, aplicaciones de laboratorio tales como instrumentación analítica, modelado de experimentos químicos y sistemas de información de laboratorios químicos.

o Aplicaciones dentro del campo de la medicina para la captura, manipulación y presentación de imágenes de rayos X, ultrasonidos y escáneres, así como sistemas de información propios de hospitales.

o Sistemas de análisis de los recursos de la Tierra para análisis geológicos y sísmicos sobre mapas.

o Sistemas expertos, basados en técnicas de programación de inteligencia artificial, para aplicaciones tales como detección electrónica de errores, funciones de diagnóstico o configuración de ordenadores.

Aplicaciones comerciales

El desarrollo de aplicaciones comerciales para conceptos y funcionalidades básicos como componentes básicos de la arquitectura de las estaciones de trabajo puede distinguirse:

Unidad Central de Proceso (CPU) Memoria Principal Unidad de Entrada/Salida

+ PLACAS DE INTERFAZ DE RED (NIC) +

Una tarjeta de red permite la comunicación entre diferentes aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más equipos (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). A las tarjetas de red también se les llama adaptador de red o NIC (Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando un interfaz o conector RJ-45.

Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una ranura interna de un ordenador o impresora, se suele utilizar para referirse también a dispositivos embebidos en la placa madre del equipo, como las interfaces presentes en la videoconsola Xbox o los modernos notebooks.

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+ SISTEMA DE CABLEADO +

El sistema de cableado de la red esta constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo. En el caso de las redes sin cable como la radio o los infrarrojos no es necesario.

La gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes.

Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de cables publican unos catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes:

- Cable coaxial. - Cable de par trenzado.

- Cable de fibra óptica.

+ RECURSOS PERIFÉRICO Y 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.

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2.1. Medios De Transmisión.

En el campo de las telecomunicaciones, el medio de transmisión constituye el soporte físico a través

del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión.

Un sistema de transmisión es un conjunto de elementos interconectados que se utiliza para transmitir

una señal de un lugar a otro. La señal transmitida puede ser eléctrica, óptica o de radiofrecuencia.

Algunos sistemas de transmisión están dotados de repetidores que amplifican la señal antes de volver a

retransmitirla. En el caso de señales digitales estos repetidores reciben el nombre de regeneradores ya

que la señal, deformada y atenuada por su paso por el medio de transmisión, es reconstruida y

conformada antes de la retransmisión.

Los elementos básicos de cualquier sistema de transmisión son la pareja multiplexor de multiplexor,

que pueden ser analógicos o digitales, los equipos terminales de línea y, en su caso, los repetidores o

regeneradores.

Los medios de transmisión se clasifican en dos tipos pueden ser:

Guiados

No guiados.

En ambos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas.

+ GUIADOS +

Son aquellos que utilizan un medio sólido (cable) para transmitir datos. También conocidos como

medios de transmisión por cable. La velocidad de transmisión, el alcance y la calidad son elementos

que caracterizan este tipo de medio.

Existen 3 distintos tipos de medios guiados:

ɸ Cable coaxial.

ɸ Cable de par trenzado.

ɸ Cable de fibra óptica.

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+ CABLE COAXIAL +

La denominación de este cable proviene de su peculiar estructura en la que dos conductores comparten

un mismo origen, no se utiliza no alado de otro, sino que uno envuelve al otro.

Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de

metal trenzado (malla) y una cubierta externa. El término apantallamiento hace referencia al trenzado o

malla de metal (u otro material) que rodea algunos tipos de cable. El apantallamiento protege los datos

transmitidos absorbiendo las señales electrónicas, llamadas ruido, de forma que no pasan por el cable y

no distorsionan los datos.

El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman los datos. Este núcleo puede ser sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre.

Rodeando al núcleo hay una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la intermodulación (la intermodulación es la señal que sale de un hilo adyacente).

El núcleo de conducción y la malla de hilos deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, el cable experimentaría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla circularían por el hilo de cobre. Un cortocircuito eléctrico ocurre cuando dos hilos de conducción o un hilo y una tierra se ponen en contacto. Este contacto causa un flujo directo de corriente (o datos) en un camino no deseado. En el caso de una instalación eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido de un fusible o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan bajos voltajes, el resultado no es tan dramático, y a menudo casi no se detecta. Estos cortocircuitos de bajo voltaje generalmente causan un fallo en el dispositivo y lo habitual es que se pierdan los datos. Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, Teflón o plástico) rodea todo el cable.

El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado. 

La malla de hilos protectora absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través del cable de cobre interno. Por esta razón, el cable coaxial es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos con un equipamiento poco sofisticado.

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Cubierta exterior

Malla de hilos de cobre

Aislante

Núcleo de cobre

Tipos de cable coaxial

Cable fino (Thinnet). Cable grueso (Thicknet).

El tipo de cable coaxial más apropiado depende de 1as necesidades de la red en particular.

Cable Thinnet (Ethernet fino). El cable Thinnet es un cable coaxial flexible de unos 0,64 centímetros de grueso (0,25 pulgadas). Este tipo de cable se puede utilizar para la mayoría de los tipos de instalaciones de redes, ya que es un cable flexible y fácil de manejar.

El cable coaxial Thinnet puede transportar una señal hasta una distancia aproximada de 185 metros (unos 607 pies) antes de que la señal comience a sufrir atenuación.

Los fabricantes de cables han acordado denominaciones específicas para los diferentes tipos de cables. El cable Thinnet está incluido en un grupo que se denomina la familia RG-58 y tiene una impedancia de 50 ohm. (La impedancia es la resistencia, medida en ohmios, a la corriente alterna que circula en un hilo.)

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre y los diferentes tipos de cable de esta familia son:

RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.

RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados. 

RG-58 C/U: Especificación militar de RG-58 A/U. 

RG-59: Transmisión en banda ancha, como el cable de televisión.

RG-60: Mayor diámetro y considerado para frecuencias más altas que RG-59, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha. 

RG-62: Redes ARCnet.

Cable Thicknet (Ethernet grueso). El cable Thicknet es un cable coaxial relativamente rígido de aproximadamente 1,27 centímetros de diámetro. Al cable Thicknet a veces se le denomina Ethernet estándar debido a que fue el primer tipo de cable utilizado con la conocida arquitectura de red Ethernet. El núcleo de cobre del cable Thicknet es más grueso que el del cable Thinnet.

Cuanto mayor sea el grosor del núcleo de cobre, más lejos puede transportar las señales. El cable Thicknet puede llevar una señal a 500 metros. Por tanto, debido a la capacidad de Thicknet para poder soportar transferencia de datos a distancias mayores, a veces se utiliza como enlace central o backbone para conectar varias redes más pequeñas basadas en Thinnet.

Un transceiver conecta el cable coaxial Thinnet a un cable coaxial Thicknet mayor. Un transceiver diseñado para Ethernet Thicknet incluye un conector conocido como «vampiro» o «perforador» para establecer la conexión física real con el núcleo Thicknet. Este conector se abre paso por la capa aislante y se pone en contacto directo con el núcleo de conducción. La conexión desde el transceiver a la tarjeta

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de red se realiza utilizando un cable de transceiver para conectar el conector del puerto de la interfaz de conexión de unidad (AUI) a la tarjeta. Un conector de puerto AUI para Thicknet también recibe el nombre de conector Digital Intel Xerox (DIX) (nombre dado por las tres compañías que lo desarrollaron y sus estándares relacionados) o como conector dB-15.

Diferencia del Cable Thinnet al Thicknet.

Como regla general, los cables más gruesos son más difíciles de manejar. El cable fino es flexible, fácil de instalar y relativamente barato. El cable grueso no se dobla fácilmente y, por tanto, es más complicado de instalar. Éste es un factor importante cuando una instalación necesita llevar el cable a través de espacios estrechos, como conductos y canales. El cable grueso es más caro que el cable fino, pero transporta la señal más lejos.

Tipos de cable coaxial y normas de incendios

El tipo de cable que se debe utilizar depende del lugar donde se vayan a colocar los cables en la oficina. Los cables coaxiales pueden ser de dos tipos:

Cloruro de polivinilo (PVC). Plenum.

El cloruro de polivinilo (PVC)

Es un tipo de plástico utilizado para construir el aíslante y la clavija del cable en la mayoría de los tipos de cable coaxial. El cable coaxial de PVC es flexible y se puede instalar fácilmente a través de la superficie de una oficina. Sin embargo, cuando se quema, desprende gases tóxicos.

Un plenum.

Es el espacio muerto que hay en muchas construcciones entre el falso techo y el piso de arriba; se utiliza para que circule aire frío y caliente a través del edificio. Las normas de incendios indican instrucciones muy específicas sobre el tipo de cableado que se puede mandar a través de esta zona, debido a que cualquier humo o gas en el plenum puede mezclarse con el aire que se respira en el edificio.

El cableado de tipo plenum contiene materiales especiales en su aislamiento y en 1a clavija del cable. Estos materiales están certificados como resistentes al fuego y producen una mínima cantidad de humo; esto reduce los humos químicos tóxicos. El cable plenum se puede utilizar en espacios plenum y en sitios verticales (en una pared, por ejemplo) sin conductos. Sin embargo, el cableado plenum es más caro y menos flexible que el PVC.

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+ CABLE DE PAR TRENZADO +

Lo que se denomina cable de Par Trenzado consiste en dos alambres de cobre aislados, que se trenzan

de forma helicoidal, igual que una molécula de DNA. De esta forma el par trenzado constituye un

circuito que puede transmitir datos. Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena

simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas de diferentes vueltas se cancelan, por lo que la

radiación del cable es menos efectiva. Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica

tanto exterior como de pares cercanos. El cable de par trenzado utiliza conectores telefónicos RJ-45

para conectar a un equipo.Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares trenzados,

normalmente cuatro, recubiertos por un material aislante.

Cada uno de estos pares se identifica mediante un color, siendo los colores asignados y las

agrupaciones de los pares de la siguiente forma:

Par 1: Blanco-Azul/Azul

Par 2: Blanco-Naranja/Naranja

Par 3: Blanco-Verde/Verde

Par 4: Blanco-Marrón/Marrón

Los cables de par trenzado pueden ser:

UTP

STP

Cable de par trenzado sin apantallar (UTP)

El UTP, con la especificación 10BaseT, es el tipo más conocido de cable de par trenzado y ha sido el cableado LAN más utilizado en los últimos años. El segmento máximo de longitud de cable es de 100 metros.

El cable UTP tradicional consta de dos hilos de cobre aislados. Las especificaciones UTP dictan el número de entrelazados permitidos por pie de cable; el número de entrelazados depende del objetivo con el que se instale el cable. 

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La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la Asociación de Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se va a utilizar en una gran variedad de situaciones y construcciones. El objetivo es asegurar la coherencia de los productos para los clientes. Estos estándares definen cinco categorías de UTP:

Categoría 1. Hace referencia al cable telefónico UTP tradicional que resulta adecuado para transmitir voz, pero no datos. La mayoría de los cables telefónicos instalados antes de 1983 eran cables de Categoría 1.

Categoría 2. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 4 megabits por segundo (mbps), Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.

Categoría 3. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 16 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie.

Categoría 4. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 20 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.

Categoría 5. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 100 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.

Categoría 5a. También conocida como Categoría 5+ ó Cat5e. Ofrece mejores prestaciones que el estándar de Categoría 5. Para ello se deben cumplir especificaciones tales como una atenuación al ratio crosstalk (ARC) de 10 dB a 155 Mhz y 4 pares para la comprobación del Power Sum NEXT. Este estándar todavía no está aprobado

Nivel 7. Proporciona al menos el doble de ancho de banda que la Categoría 5 y la capacidad de soportar Gigabit Ethernet a 100 m. El ARC mínimo de 10 dB debe alcanzarse a 200 Mhz y el cableado debe soportar pruebas de Power Sum NEXT, más estrictas que las de los cables de Categoría 5 Avanzada.

La intermodulación es un problema posible que puede darse con todos los tipos de cableado (la intermodulación se define como aquellas señales de una línea que interfieren con las señales de otra línea.)

UTP es particularmente susceptible a la intermodulación, pero cuanto mayor sea el número de entrelazados por pie de cable, mayor será la protección contra las interferencias.

Cable de par trenzado apantallado (STP)

El cable STP utiliza una envoltura con cobre trenzado, más protectora y de mayor calidad que la usada en el cable UTP. STP también utiliza una lámina rodeando cada uno de los pares de hilos. Esto ofrece un excelente apantallamiento en los STP para proteger los datos transmitidos de intermodulaciones exteriores, lo que permite soportar mayores tasas de transmisión que los UTP a distancias mayores.

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+ CABLE DE FIBRA ÓPTICA +

En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden robar.

El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza.

Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio.

Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otro recibe. Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrecen solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de Kevlar se colocan entre los dos cables. Al igual que sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de fibra óptica se encierran en un revestimiento de plástico para su protección.

Las transmisiones del cable de fibra óptica no están sujetas a intermodulaciones eléctricas y son extremadamente rápidas, comúnmente transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades demostradas de hasta 1 gigabit por segundo (Gbps). Pueden transportar una señal (el pulso de luz) varios kilómetros.

Consideraciones sobre el cable de fibra óptica

El cable de fibra óptica se utiliza si:

Necesita transmitir datos a velocidades muy altas y a grandes distancias en un medio muy seguro.

El cable de fibra óptica no se utiliza si:

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Cubierta del cable

Fibras protectoras

Cubierta

Revestimiento Núcleo

Tiene un presupuesto limitado. No tiene el suficiente conocimiento para instalar y conectar los dispositivos de forma apropiada.

Los tipos de fibra óptica son:

Fibra multimodal En este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos reflejándose a diferentes

ángulos, los diferentes rayos ópticos recorren diferentes distancias y se desfasan al viajar dentro

de la fibra. Por esta razón, la distancia a la que se puede trasmitir está limitada.

Fibra multimodal con índice graduado En este tipo de fibra óptica el núcleo está hecho de varias

capas concéntricas de material óptico con diferentes índices de refracción. En estas fibras el

número de rayos ópticos diferentes que viajan es menor y, por lo tanto, sufren menos el severo

problema de las multimodales.

Fibra monomodal Esta fibra óptica es la de menor diámetro y solamente permite viajar al rayo

óptico central. No sufre del efecto de las otras dos pero es más difícil de construir y manipular.

Es también más costosa pero permite distancias de transmisión mayores.

+ MEDIOS NO GUIADOS +

Este tipo de medios también son conocidos como medios inalámbricos ya que diferencia de los medios

guiados estos no necesitan un medio sólido, estos utilizan el aire. Algunos ejemplos de estos medios

son:

Transmisión infrarroja. Transmisión láser.

Transmisión por radio de banda estrecha (frecuencia única).

Transmisión por radio de amplio espectro.

Transmisión infrarroja. Todas las redes sin hilos infrarrojas operan utilizando un rayo de luz infrarroja para llevar los datos entre los dispositivos. Estos sistemas necesitan generar señales muy fuertes, porque las señales de transmisión débiles son susceptibles de interferencias desde fuentes de luz, como ventanas.

Este método puede transmitir señales a altas velocidades debido al gran ancho de banda de la luz infrarroja. Una red infrarroja normalmente puede transmitir a 10 Mbps.

Hay cuatro tipos de redes infrarrojas:

1. Redes de línea de visión. Como su nombre indica, esta versión de redes de infrarrojos transmite sólo si el transmisor y el receptor tienen una línea de visión despejada entre ellos.

2. Redes infrarrojas de dispersión. En esta tecnología, las transmisiones emitidas rebotan en paredes y suelo y, finalmente, alcanzan el receptor. Éstas son efectivas en un área limitada de unos 30,5 metros.

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3. Redes reflectoras. Los transceptores ópticos situados cerca de los equipos transmiten a una posición común que redirige las transmisiones a el equipo apropiada.

4. Telepunto óptico de banda ancha. Esta LAN sin hilos infrarroja ofrece servicios de banda ancha y es capaz de ofrecer requerimientos multimedia de alta calidad que pueden alcanzar los ofrecidos por una red cableada.

Aunque su velocidad y conveniencia están despertando interés, los infrarrojos tienen dificultad para transmitir a distancias mayores de 30,5 metros (100 pies). También están supeditados a interferencias de la fuerte luz ambiental que se encuentra en los entornos comerciales.

Trasmisión láser. La tecnología láser es similar a la infrarroja, ya que necesita una línea de visión directa y cualquier persona o cosa que interfiera el rayo láser bloqueará la transmisión.

Transmisión por radio de banda estrecha (frecuencia única). Este método es similar a la transmisión desde una estación de radio. El usuario sintoniza el transmisor y el receptor a una cierta frecuencia. Ésta no necesita situarse en la línea de visión, porque el rango de transmisión es de 3.000 metros (9.842 pies). Sin embargo, como la señal es de alta frecuencia, está supeditada a la atenuación del acero y los muros.

La radio de banda estrecha es un servicio de suscripción. Los suministradores de este servicio tienen todos los requerimientos de licencia de la FCC u organismo nacional equivalente. Este método es relativamente lento; la transmisión está en el rango de los 4,8 Mbps.

Transmisión por radio de amplio espectro. La radio de amplio espectro transmite señales en un rango de frecuencias. Esto ayuda a evitar los problemas de las comunicaciones de banda estrecha.

Las frecuencias disponibles se dividen en canales, conocidos como hops o saltos, que se pueden comparar con una etapa de un viaje que incluye la intervención de una serie de paradas entre el punto de inicio y el destino. Los adaptadores de amplio espectro sintonizan en un hop específico por una cantidad de tiempo predeterminada, y después pasan a un hop diferente. Una secuencia de saltos determina la coordinación. los equipos de la red están todas sincronizadas para coordinar el hop. Este tipo de señalización ofrece una cierta seguridad incorporada, ya que el algoritmo de salto de frecuencia de la red tendría que conocerse para obtener el flujo de datos.

Para aumentar la seguridad y evitar que los usuarios no autorizados escuchen la emisión, el emisor y el receptor pueden cifrar la transmisión.

La tecnología de radio de amplio espectro ofrece una red realmente sin hilos. Por ejemplo, dos o más equipos equipados con adaptadores de red de amplio espectro y un sistema operativo con capacidades de red predeterminadas puede actuar como una red Trabajo en Grupo sin cables de conexión. Además, las redes sin hilos se pueden vincular a una red existente añadiendo una interfaz apropiada a uno de los equipos de la red.

Aunque algunas implementaciones de radio de amplio espectro pueden ofrecer velocidades de transmisión de 4Mbps a distancias de unos 3,22 kilómetros (dos millas) en exteriores y 244 metros (800 pies) en interiores, la velocidad típica de 250 Kbps (Kilobits por segundo) hace que este método sea bastante más lento que otras opciones de red sin hilos.

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2.2. Componentes Activos.

Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o

control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes

semiconductores. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación

entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal.

Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del triodo de Lee de Forest.

En una primera generación aparecieron las válvulas que permitieron el desarrollo de aparatos

electrónicos como la radio o la televisión. Posteriormente, en una segunda generación, aparecerían los

semiconductores que más tarde darían paso a los circuitos integrados (tercera generación) cuya máxima

expresión se encuentra en los circuitos programables (microprocesador y microcontrolador) que pueden

ser considerados como componentes, aunque en realidad sean circuitos que llevan integrados millones

de componentes.

En la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema

electrónico se diseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo

condicionará. Esto no sucede con los componentes pasivos. En la siguiente tabla se muestran los

principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito.

+ MODEM +

El modem es otro de los periféricos que con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible y pocos

son los modelos de ordenador que no estén conectados en red que no lo incorporen. Su gran utilización

viene dada básicamente por dos motivos: Internet y el fax, aunque también le podemos dar otros usos

como son su utilización como contestador automático incluso con funciones de centralita o para

conectarnos con la red local de nuestra oficina o con la central de nuestra empresa.

Un módem es un dispositivo que sirve para modular y desmodular (en amplitud, frecuencia, fase u otro

sistema) una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora. Se han usado

modems desde los años 60 o antes del siglo XX, principalmente debido a que la transmisión directa de

las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente, por ejemplo, para transmitir

señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros)

para su correcta recepción. Es habitual encontrar en muchos módems de red conmutada la facilidad de

respuesta y marcación automática, que les permiten conectarse cuando reciben una llamada de la RTC

(Red Telefónica Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier número previamente grabado por

el usuario. Gracias a estas funciones se pueden realizar automáticamente todas las operaciones de

establecimiento de la comunicación.

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Funcionamiento.

El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:

Amplitud, dando lugar a una modulación de amplitud (AM/ASK). Frecuencia, dando lugar a una modulación de frecuencia (FM/FSK). Fase, dando lugar a una modulación de fase (PM/PSK)

También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas como la modulación de amplitud en cuadratura.

Tipos de modem.

ɸ Analógicos. ɸ Digitales. ɸ Por cable. ɸ ADSL.

+ Modems Analógicos +

Son dispositivos que transforman las señales digitales del computador en una señal telefónica analógica y viceversa, permitiéndole al computador transmitir y recibir información por la línea telefónica convencional. Los chips que realizan están funciones de modulación y demodulación están casi estandarizados, por lo que la diferencia entre uno u otro módem sólo se debe al tipo de carcasa o los demás elementos electrónicos que lo componen.

La velocidad de los módems analógicos va desde 9.6 Kbps hasta 56 Kbps, así por ejemplo el tiempo de transferencia de un archivo de 10 Mb va desde 23 horas a 24 minutos, respectivamente.

Dentro de los módems analógicos se distinguen módems internos y módems externos. Además existe dos tipos más de módems analógicos que caben dentro del tipo interno, pero que debido a su particularidad se tratarán por separado: módem software o HSP y módem PC Card.

Modems internos

Tienen forma de tarjeta (sobre ella están dispuestos los diferentes componentes del módem) y se colocan en las llamadas ranuras de expansión. Al estar conectadas directamente en el interior del computador, sólo tienen una salida externa para su conexión a la línea telefónica.

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Existen tres tipos de ranuras de conexión: Ranura ISA . Debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, hoy en día están

prácticamente en desuso, a pesar que durante muchos años se utilizó en forma exclusiva.

Ranura PCI . Es el formato más común en la actualidad. Se configura automáticamente y supone una menor carga de trabajo para la CPU del computador. Los módem que utilizan esta ranura, son de bajo costo.

Ranura AMR . Se encuentran sólo en algunas placas muy modernas, pero son poco recomendables debido a su bajo rendimiento. Hacen que el procesador haga todo el trabajo. Hoy en día, están en desuso.

Módems Externos

Se colocan en la mesa de trabajo junto con nuestro equipo, tienen forma de caja y se conectan, por un lado a la línea telefónica y por otro lado al computador (son los mas conocidos). La ventaja de ellos radica en que son portátiles y que el estado del módem se conoce a simple vista debido a una luces que la mayoría presenta en su parte frontal.

La conexión módem-computador, se realiza mediante un cable a un puerto serie, o del tipo USB.

Puerto Serie . Son los más antiguos y, hoy en día, están siendo reemplazados por los USB. Lo importante es que este puerto debe estar configurado a la máxima velocidad. Su principal desventaja es que ocupan espacio importante y que necesitan una fuente de alimentación adicional, pero la gran ventaja es que todos los computadores tienen puertos series, por lo que son muy compatibles.

Puerto USB (Universal Serial Bus). Son de conexión y configuración más sencilla. Comparten el puerto con otros dispositivos, pero la mayoría no requiere una fuente de alimentación. Ocupan aproximadamente el mismo espacio que uno para puerto serie.

Módems Software o HSP

Son módems internos en los cuales se han eliminado piezas electrónicas de manera que el microprocesador del computador debe suplir las funciones de los elementos retirados mediante software. Generalmente, utilizan la ranura PCI.

En este tipo de módems se prescinde de dos componentes básicos de este tipo de aparatos:

UART, encargado de la recepción y transmisión de las señales. Un chip de proceso encargado de las instrucciones.

Como tienen menos piezas, tienden a ser más baratos, pero como utilizan software necesitan microprocesadores más potentes para funcionar correctamente, ya que su rendimiento depende del número de aplicaciones abiertas.

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Módems PC-Card

Son módems que se utilizan en computadores portátiles. Su tamaño es similar al de una tarjeta de crédito, algo más gruesa, pero sus capacidades pueden ser igual o más avanzadas que en los modelos normales.

+ Modems Digitales +

Los módems digitales, como su nombre lo indica, necesitan una línea telefónica digital, llamada RDSI o ISDN (en inglés), permitiendo velocidades hasta de 128 kbps. La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) no es sino la evolución natural de las líneas telefónicas convencionales descrita anteriormente.

En un comienzo, en la telefonía todos sus elementos eran analógicos. Posteriormente, aparecieron las centrales digitales capaces de controlar más líneas de usuarios y realizar conexiones más rápido. La comunicación en centrales también cambió, realizándose en forma digital mejorando sustancialmente la calidad de las comunicaciones.

Con una línea RDSI podemos realizar una comunicación digital de extremo a extremo, con mayores velocidades de conexión y una mucho menor tasa de errores. Puede utilizar el mismo par de hilos de cobre que se utiliza para las líneas analógicas, por lo que el cambio a línea digital supone una inversión mínima.

Las ventajas de los usuarios que poseen RDSI son:

Posibilidad de mantener dos comunicaciones distintas con una sola línea. Tiempos mínimos para establecer una conexión. Mayor calidad de la conexión.

La RDSI se divide en dos tipos de líneas. Un acceso primario o PRI y otro acceso básico o BRI.

El Acceso Básico (BRI) es el tipo de conexión más común a la RDSI. Se compone de dos canales B de 64 Kbps cada uno y un canal D de 16kps. Los canales B son utilizados para la transmisión de información del usuario (voz, datos, fax, etc.), mientras que el canal D se utiliza para señalización.

Los Accesos Primarios (PRI) son conexiones a la RDSI para grandes centrales telefónicas o grandes servidores de acceso remoto a redes de área local principalmente. Se componen de 30 canales B de 64 Kbps cada uno y un canal D de 64 Kbps.

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+ Modems Por Cable +

Un cable módem es un dispositivo que permite acceso a Internet a gran velocidad vía TV cable. Se emplea generalmente en los hogares, ya que la mayor parte de las áreas residenciales tienen instalación por cable.Son cajas externas que se conectan al computador. Tiene dos conexiones, uno por cable a la conexión de la pared y otro al computador, por medio de interfaces Ethernet.

Existen dos tipos de cable módem:

Módems coaxiales de Fibra Óptica (HFC, Hybrid Fiber-coax). Son dispositivos bidireccionales que operan por cable HFC. Ofrecen velocidades de carga en el rango de 3 a 30 Mb, con velocidades de descarga que van de 128Kb hasta 10Mb, aunque actualmente los usuarios pueden esperar velocidades alrededor de 4Mb.

Módems Unidireccionales . Son más antiguos que los anteriores que operan por los cables de televisión coaxiales tradicionales. Permiten velocidades de carga de hasta 2Mb, y requieren un módem convencional de marcación para completar la conexión.

+ Modems ADSL +

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line o Línea de Abonado Digital Asimétrica) es una tecnología que, basada en el par de cobre de la línea telefónica normal, la convierte en un línea de alta velocidad. Emplea los espectros de frecuencia que no son utilizados para el transporte de la voz, y que por lo tanto, hasta ahora, no se utilizaban, abriendo de esta forma un canal de datos a alta velocidad, permitiendo a su vez (gracias a esa separación datos / voz), poder aplicar una tarifa plana para ese transporte de datos (los de Internet).

En el servicio ADSL, el envío y recepción de datos se establece desde el computador del usuario a través de un módem ADSL. Estos datos pasan por un filtro (splitter), que permite la utilización simultánea del servicio telefónico básico y del servicio ADSL. Es decir, el usuario puede hablar por teléfono a la vez que está navegando por Internet.

ADSL utiliza técnicas de codificación digital que permiten ampliar el rendimiento del cableado telefónico actual. Para conseguir estas tasas de transmisión de datos, la tecnología ADSL establece tres canales independientes sobre la línea telefónica estándar.

Dos canales de alta velocidad (uno de recepción de datos y otro de envío de datos). Un canal para la comunicación normal de voz (servicio telefónico básico).

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+ TARJETA DE RED (NIC) +

Una tarjeta de red permite la comunicación entre diferentes aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más equipos (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). A las tarjetas de red también se les llama adaptador de red o NIC (Network Interface Card,). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando un interfaz o conector RJ-45.

Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una ranura interna de un ordenador o impresora, se suele utilizar para referirse también a dispositivos embebidos en la placa madre del equipo, como las interfaces presentes en la videoconsola Xbox o los modernos notebooks. Igualmente se usa para expansiones con el mismo fin que en nada recuerdan a la típica tarjeta con chips y conectores soldados, como la interfaz de red para la Sega Dreamcast, las PCMCIA, o las tarjetas con conector y factor de forma CompactFlash y Secure Digital SIO utilizados en PDAs

Cada tarjeta de red tiene un número de identificación único de 48 bits, en hexadecimal llamado dirección MAC . Estas direcciones hardware únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE).

Se denomina también NIC al chip de la tarjeta de red que se encarga de servir como interfaz de Ethernet entre el medio físico (por ejemplo un cable coaxial) y el equipo (por ejemplo un ordenador personal o una impresora). Es un chip usado en computadoras o periféricos tales como las tarjetas de red, impresoras de red o sistemas embebidos para conectar dos o más dispositivos entre sí a través de algún medio, ya sea conexión inalámbrica , cable UTP, cable coaxial, fibra óptica, etcétera.

La mayoría de tarjetas traen un zócalo vacío rotulado BOOT ROM, para incluir una ROM opcional que permite que el equipo arranque desde un servidor de la red con una imagen de un medio de arranque (generalmente un disquete), lo que permite usar equipos sin disco duro ni unidad de disquete. El que algunas placas madre ya incorporen esa ROM en su BIOS y la posibilidad de usar tarjetas CompactFlash en lugar del disco duro con sólo un adaptador, hace que comience a ser menos frecuente, principalmente en tarjetas de perfil bajo.

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+ CONCENTRADOR (HUB) +

Un concentrador (HUB) es un dispositivo pasivo que actúa como punto de conexión central entre PCs, servidores e impresoras, para formar un segmento LAN independiente. Los equipos conectados al propio concentrador son miembros de dichos segmento LAN, y comparten el ancho de banda del concentrador para sus comunicaciones.

Los concentradores aparecieron como solución al problema de las redes que se conectaban a un único cable, ya que si este cable se deterioraba, la red dejaba de ser operativa. El HUB hace de punto central de todas las conexiones de manera que si un cable de conexión de un equipo a la red se estropea, el resto de la red puede seguir operativa. Un concentrador es el centro donde convergen las conexiones de todos los equipos.

Un concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos. También se encarga de enviar una señal de choque a todos los puertos si detecta una colisión. Son la base para las redes de topología tipo estrella. Como alternativa existen los sistemas en los que los ordenadores están conectados en serie, es decir, a una línea que une varios o todos los ordenadores entre sí, antes de llegar al ordenador central. Llamado también repetidor multipuerto, existen 3 clases.

Pasivo: No necesita energía eléctrica. Activo: Necesita alimentación. Inteligente: También llamados smart hubs son hubs activos que incluyen microprocesador.

Dentro del modelo OSI el concentrador opera a nivel de la capa física, al igual que los repetidores, y puede ser implementado utilizando únicamente tecnología analógica. Simplemente une conexiones y no altera las tramas que le llegan.El concentrador envía información a ordenadores que no están interesados. A este nivel sólo hay un destinatario de la información, pero para asegurarse de que la recibe el concentrador envía la información a todos los ordenadores que están conectados a él, así seguro que acierta. Este tráfico añadido genera más probabilidades de colisión. Una colisión se produce cuando un ordenador quiere enviar información y emite de forma simultánea con otro ordenador que hace lo mismo. Al chocar los dos mensajes se pierden y es necesario retransmitir. Además, a medida que añadimos ordenadores a la red también aumentan las probabilidades de colisión.

Un concentrador funciona a la velocidad del dispositivo más lento de la red. Si observamos cómo funciona vemos que el concentrador no tiene capacidad de almacenar nada. Por lo tanto si un ordenador que emite a 100 megabit/segundo le trasmitiera a otro de 10 megabit/segundo algo se perdería del mensaje. En el caso del ADSL los routers suelen funcionar a 10 megabit/segundo, si lo conectamos a nuestra red casera, toda la red funcionará a 10 megabit/segundo, aunque nuestras tarjetas sean 10/100 megabit/segundo.

Los concentradores fueron muy populares hasta que se abarataron los switch que tienen una función similar pero proporcionan más seguridad contra programas como los sniffer. La disponibilidad de switches ethernet de bajo precio ha dejado obsoletos, pero aún se pueden encontrar en instalaciones antiguas y en aplicaciones especializadas.

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+ CONMUTADOR (SWITCH) +

Un switch o conmutador es un hub mejorado, tiene las mismas posibilidades de interconexión que un

hub (al igual que un hub, no impone ninguna restricción de acceso entre los ordenadores conectados a

sus puertos). Sin embargo se comporta de un modo más eficiente reduciendo el tráfico en las redes y el

número de colisiones.

Los switch Filtran y dirigen tramas entre los segmentos de la LAN proporcionando un ancho de banda

dedicado, forman un circuito virtual entre el equipo emisor y el receptor, y dispone de todo el ancho de

banda del medio durante la fracción de segundo que tardan en realizar la transmisión.

Un switch no difunde las tramas Ethernet por todos los puertos, sino que las retransmite sólo por los

puertos necesarios. Por ejemplo, si tenemos un ordenador A en el puerto 3, un ordenador B en el puerto

5 y otro ordenador C en el 6, y enviamos un mensaje desde A hasta C, el mensaje lo recibirá el switch

por el puerto 3 y sólo lo reenviará por el puerto 6 (un hub lo hubiese reenviado por todos sus puertos).

Cada puerto tiene un buffer o memoria intermedia para almacenar tramas Ethernet.

Puede trabajar con velocidades distintas en sus ramas (autosensing): unas ramas pueden ir a 10 Mbps y

otras a 100 Mbps.

Suelen contener 3 diodos luminosos para cada puerto: uno indica si hay señal (link), otro la velocidad

de la rama (si está encendido es 100 Mbps, apagado es 10 Mbps) y el último se enciende si se ha

producido una colisión en esa rama.

Los switches se pueden clasificar en:

store-and-forward cut-through o adaptative

cut through.

Store-and-Forward

Los switches Store-and-Forward guardan cada paquete en un buffer antes del intercambio de informacion hacia el puerto de salida. Mientras el paquete está en el buffer, el switch calcula el CRC y mide el tamaño del paquete. Si el CRC falla, o el tamaño es muy pequeño o muy grande (un cuadro Ethernet tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) el paquete es descartado. Si todo se encuentra en orden, el paquete es encaminado hacia el puerto de salida.

Ese método asegura operaciones sin error y aumenta la confianza de la red. Pero el tiempo utilizado para guardar y chequear cada paquete añade un tiempo de demora importante al procesamiento de los paquetes.

La demora total es proporcional al tamaño de los paquetes: cuanto mayor es el paquete, mayor el delay.24

Cut-Through

Los Switches Cut-Through fueron proyectados para reducir esta demora. Esos switches minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos del paquete, que contiene la dirección de destino, e inmediatamente encaminan el paquete.

Pero este tipo de switch no detecta paquetes corruptos causados por colisiones (conocidos como runts), ni errores de CRC. Cuanto mayor es el número de colisiones en la red, mayor será el ancho de banda que consume al encaminar paquetes corruptos.

El segundo tipo de switch cut-through, fragment free, fue proyectado para eliminar ese problema. En este caso, el switch siempre lee los primeros 64 bytes de cada paquete, asegurando que el paqeute tenga por lo menos el tamaño mínimo, y evitando el encaminamiento de runts por la red.

Adaptative Cut-Through

Los switches que procesan paquetes en el modo adaptativo soportan tanto store-and-forward como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por el administrador de la red, o el switch puede ser lo bastante inteligente como para escoger entre los dos métodos, basado en el número de paquetes con error que pasan por los puertos.

Cuando el número de cuadros corruptos alcanza un cierto nivel, el switch puede cambiar del modo cut-through a store-and-forward, volviendo al modo anterior cuando la red se normalice.

Los switches cut-through son mas utilizados en pequeños grupos de trabajo y pequeños departamentos. En esas aplicaciones es necesario un buen throughput, ya que los errores potenciales de red quedan en el nivel del segmento, sin impactar la red corporativa.

Los switches store-and-forward son utilizados en redes corporativas, donde es necesario un check de errores y se necesita de buenos throughput.

Sólo cuando funcionan en el modo store-and-forward, los switches store-and-forward o Adaptative cut-through poseen la capacidad de soportar más de un tipo de LAN (como por ejemplo Ethernet y Fast Ethernet), pues son los únicos con capacidad de "buferización" de paquetes, condición necesaria para la posterior conversión del formato del paquete MAC, o del método de señalización.

Segmentación de las sub-redes En cuando a la forma de segmentación de las sub-redes, pueden ser clasificados como switches de capa 2 (Layer 2 Switches), switches de capa 3 (Layer 3 Switches), o switches de capa 4 (Layer 4 switches).

Layer 2 Switches

Son los switches tradicionales, que funcionan como bridges multi-puertos. Su principal finalidad es de dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o, en los casos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos.

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Los switches de capa 2 posibilitan, por lo tanto, múltiples transmisiones simultáneas, la transmisión de una sub-red no interfiriendo en las otras sub-redes. Los switches de capa 2 no consiguen, sin embargo, filtrar broadcasts, multicasts (en el caso en que más de una sub-red contenga las estaciones pertenecientes al grupo multicast de destino), ni cuadros cuyo destino aún no haya sido incluido en la tabla de direccionamiento.

Layer 3 Switches

Son los switches que, además de las funciones tradicionales de la capa 2, incorporan algunas funciones de routeo, como por ejemplo la determinación del camino de repaso basado en informaciones de capa de red (capa 3), validación de la integridad del cableado de la capa 3 por checksum, y soporte a los protocolos de ruteo tradicionales (RIP, OSPF, etc)

Los switches de capa 3 soportan también la definición de redes virtuales (VLAN's), y posibilitan la comunicación entre las diversas VLAN's, sin la necesidad de utilizar un router externo.

Por permitir la unión de segmentos de diferentes DOMINIOS DE BROADCAST, los switches de capa 3 son particularmente recomendados para la segmentación de LAN's muy grandes, donde la simple utilización de switches de capa 2 provocaría una pérdida de performance y eficiencia de la LAN, debido a la cantidad excesiva de broadcasts.

Se puede afirmar que la implementación típica de un switch de capa 3 es más escalable que un router, pues éste último utiliza las técnicas de ruteo a nivel 3 y repaso a nivel 2 como complementos, mientras que los switches sobreponen la función de ruteo encima del switching, aplicando el ruteo donde sea necesario.

Layer 4 Switches

Están en el mercado hace poco tiempo, y hay una controversia en relación con la adecuada clasificación de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer 3+ (Layer 3 Plus).

Básicamente, incorpora a las funcionalidades de un switch de capa 3 la habilidad de implementar la aplicación de políticas y filtros a partir de informaciones de capa 4 o superiores, como puertas TCP y UDP, o SNMP, FTP, etc.

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+ PUENTE (BRIDGE) +

Un puente (BRIDGE) es un dispositivo que conecta dos redes de área local (LAN) o dos segmentos de

la misma LAN. Las LANs pueden emplear protocolos de capa des del mismo tipo, por ejemplo una red

Ethernet conectada a una tipo Token-Ring. Funciona en la capa dos del modelo OSI.

Las funciones de un puente son:

Dividir una red LAN en dos subredes. Cuando una LAN se haace demasiado grande, en cuanto

a número de puestos o extensión, debe ser dividida para que su funcionamiento sea mejor.

Interconecta dos redes LAN, pudiendo tener protocolos de nivel dos o medios de transmisión

distintos. Interconexión de una red inalámbrica a una de cable o una red Ethernet a otra Token-

Ring.

Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento a que está conectado.

Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del

otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje

automático, los bridges no necesitan configuración manual.

La principal diferencia entre un bridge y un hub es que el segundo pasa cualquier trama con cualquier

destino para todos los otros nodos conectados, en cambio el primer sólo pasa las tramas pertenecientes

a cada segmento. Esta característica mejora el rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil.

Se distinguen dos tipos de bridge:

1. Locales: sirven para enlazar directamente dos redes físicamente cercanas.

2. Remotos o de área extensa: se conectan en parejas, enlazando dos o más redes locales, formando una red de área extensa, a través de líneas telefónicas

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2.3. Sistemas Operativos De Red

Un Sistema Operativo es una parte importante de cualquier sistema de computación.

Los Sistemas Operativos son un conjunto de programas que crean la interfaz del hardware con el usuario, y que tiene dos funciones primordiales, que son:

Gestionar el hardware.- Se refiere al hecho de administrar de una forma más eficiente los recursos de la máquina.

Facilitar el trabajo al usuario.-Permite una comunicación con los dispositivos de la máquina.

El Sistema Operativo se encuentra almacenado en la memoria secundaria. Primero se carga y ejecuta un pedazo de código que se encuentra en el procesador, el cual carga el BIOS, y este a su vez carga el Sistema Operativo que carga todos los programas de aplicación y software variado.

+ CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS. +

Administración del procesador: el sistema operativo administra la distribución del procesador

entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador

depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado.

Gestión de la memoria de acceso aleatorio: el sistema operativo se encarga de gestionar el

espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la

memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro,

denominada "memoria virtual". La memoria virtual permite ejecutar aplicaciones que requieren una

memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho

más lenta.

Gestión de entradas/salidas: el sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los

programas a los recursos materiales a través de los drivers (también conocidos como administradores

periféricos o de entrada/salida).

Gestión de ejecución de aplicaciones: el sistema operativo se encarga de que las aplicaciones se

ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Esto significa que

si una aplicación no responde correctamente puede "sucumbir".

Administración de autorizaciones: el sistema operativo se encarga de la seguridad en relación con

la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo por programas y usuarios

que posean las autorizaciones correspondientes.

Gestión de archivos: el sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos,

y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios.

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Gestión de la información: el sistema operativo proporciona cierta cantidad de indicadores que

pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo.

El software de aplicación son programas que se utilizan para diseñar, tal como el procesador de palabras, lenguajes de programación, hojas de cálculo, etc.

El software de base sirve para interactuar el usuario con la máquina, son un conjunto de programas que facilitan el ambiente plataforma, y permite el diseño del mismo.

El Software de base está compuesto por :

Cargadores.

Compiladores.

Ensambladores.

Macros.

Clasificación de los sistemas operativos.

Sistemas Operativos por lotes.

Los Sistemas Operativos por lotes, procesan una gran cantidad de trabajos con poca o ninguna interacción entre los usuarios y los programas en ejecución. Se reúnen todos los trabajos comunes para realizarlos al mismo tiempo, evitando la espera de dos o más trabajos como sucede en el procesamiento en serie. Estos sistemas son de los más tradicionales y antiguos, y fueron introducidos alrededor de 1956 para aumentar la capacidad de procesamiento de los programas.

Sistemas Operativos de tiempo real.

Los Sistemas Operativos de tiempo real son aquellos en los cuales no tiene importancia el usuario, sino los procesos. Por lo general, están subutilizados sus recursos con la finalidad de prestar atención a los procesos en el momento que lo requieran. Se utilizan en entornos donde son procesados un gran número de sucesos o eventos.

Sistemas Operativos de multiprogramación (o Sistemas Operativos de multitarea).

Se distinguen por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están ejecutado) al mismo tiempo. Esto trae como resultado que la Unidad Central de Procesamiento (UCP) siempre tenga alguna tarea que ejecutar, aprovechando al máximo su utilización. Su objetivo es tener a varias tareas en la memoria principal, de manera que cada uno está usando el procesador, o un procesador distinto, es decir, involucra máquinas con más de una UCP. Sistemas Operativos como UNIX, Windows 95, Windows 98, Windows NT, MAC-OS, OS/2, soportan la multitarea.

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Sistemas Operativos distribuidos.

Permiten distribuir trabajos, tareas o procesos, entre un conjunto de procesadores. Puede ser que este conjunto de procesadores esté en un equipo o en diferentes, en este caso es trasparente para el usuario. Existen dos esquemas básicos de éstos. Un sistema fuertemente acoplado es a es aquel que comparte la memoria y un reloj global, cuyos tiempos de acceso son similares para todos los procesadores. En un sistema débilmente acoplado los procesadores no comparten ni memoria ni reloj, ya que cada uno cuenta con su memoria local.

Los sistemas distribuidos deben de ser muy confiables, ya que si un componente del sistema se compone otro componente debe de ser capaz de reemplazarlo.

Entre los diferentes Sistemas Operativos distribuidos que existen tenemos los siguientes: Sprite, Solaris-MC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, etc.

Sistemas Operativos paralelos.

En estos tipos de Sistemas Operativos se pretende que cuando existan dos o más procesos que compitan por algún recurso se puedan realizar o ejecutar al mismo tiempo.

En UNIX existe también la posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, sinulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). Así, en lugar de esperar a que el proceso termine de ejecutarse (como lo haría normalmente), regresa a atender al usuario inmediatamente después de haber creado el proceso.

Ejemplos de estos tipos de Sistemas Operativos están: Alpha, PVM, la serie AIX, que es utilizado en los sistemas RS/6000 de IBM.

+ TIPOS DE SERVIDORES +

Servidor de archivo: almacena varios tipos de archivos y los distribuye a otros clientes en la red.

Servidor de impresiones: controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo.

Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones relacionadas con email para los clientes de la red.

Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax.

Servidor de la telefonía: realiza funciones relacionadas con la telefonía, como es la de contestador automático, realizando las funciones de un sistema interactivo para la respuesta de

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la voz, almacenando los mensajes de voz, encaminando las llamadas y controlando también la red o el Internet, p. ej., la entrada excesiva del IP de la voz (VoIP), etc.

Servidor Proxy: realiza un cierto tipo de funciones a nombre de otros clientes en la red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones también sirve seguridad, esto es, tiene un Firewall. Permite administrar el acceso a Internet en una Red de computadoras permitiendo o negando el acceso a diferentes sitios Web.

Servidor del acceso remoto (RAS): controla las líneas de módem de los monitores u otros canales de comunicación de la red para que las peticiones conecten con la red de una posición remota, responden llamadas telefónicas entrantes o reconocen la petición de la red y realizan los chequeos necesarios de seguridad y otros procedimientos necesarios para registrar a un usuario en la red.

Servidor de uso: realiza la parte lógica de la informática o del negocio de un uso del cliente, aceptando las instrucciones para que se realicen las operaciones de un sitio de trabajo y sirviendo los resultados a su vez al sitio de trabajo, mientras que el sitio de trabajo realiza el interfaz operador o la porción del GUI del proceso (es decir, la lógica de la presentación) que se requiere para trabajar correctamente.

Servidor Web: almacena documentos HTML, imágenes, archivos de texto, escrituras, y demás material Web compuesto por datos (conocidos colectivamente como contenido), y distribuye este contenido a clientes que la piden en la red.

Servidor de reserva: tiene el software de reserva de la red instalado y tiene cantidades grandes de almacenamiento de la red en discos duros u otras formas del almacenamiento (cinta, etc.) disponibles para que se utilice con el fin de asegurarse de que la pérdida de un servidor principal no afecte a la red. Esta técnica también es denominada clustering.

Impresoras: muchas impresoras son capaces de actuar como parte de una red de ordenadores sin ningún otro dispositivo, tal como un "print server", a actuar como intermediario entre la impresora y el dispositivo que está solicitando un trabajo de impresión de ser terminado.

Terminal tonto: muchas redes utilizan este tipo de equipo en lugar de puestos de trabajo para la entrada de datos. En estos sólo se exhiben datos o se introducen. Este tipo de terminales, trabajan contra un servidor, que es quien realmente procesa los datos y envía pantallas de datos a los terminales.

Otros dispositivos: hay muchos otros tipos de dispositivos que se puedan utilizar para construir una red, muchos de los cuales requieren una comprensión de conceptos más avanzados del establecimiento de una red de la computadora antes de que puedan ser entendidos fácilmente (los cubos, las rebajadoras, los puentes, los interruptores, los cortafuegos del hardware, etc.). En las redes caseras y móviles, que conecta la electrónica de consumidor los dispositivos tales como consolas vídeo del juego está llegando a ser cada vez más comunes.

Servidores Telnet: Un servidor Telnet permite a los usuarios entrar en un ordenador huésped y realizar tareas como si estuviera trabajando directamente en ese ordenador.

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Servidores de Noticias: Los servidores de noticias actúan como fuente de distribución y entrega para los millares de grupos de noticias públicos actualmente accesibles a través de la red de noticias USENET.

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Conclusión

Para finalizar, solo queda agregar, que una red no es más que la conexión

entre computadoras y dispositivos, esta conexión se lleva acabo por

diferentes formas: por cables, como el coaxial, el cable de par trenzado o

el de fibra óptica, así también se puede establecer conexiones por vía

inalámbrica, como las microondas, frecuencias de radio, láser, bluetooth.

La implementación de un adecuado sistema de redes, y la elección de los

medios, materiales y del personal, son elemento clave para la buena

ejecución y consecución de la misma. Toda red de computadoras esta

sujeta a limitaciones y depende del equipo de diseño y análisis, el elegir

aquella topología y el protocolo adecuado, así como también el hardware

necesario para la infraestructura o el terreno, por decirlo así, en el cual la

red se desempeñará.

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Bibliografía

http://es.kioskea.net/contents/systemes/sysintro.php3

http://fmc.axarnet.es/redes/tema_02.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_inform%C3%A1tica

http://www2.udec.cl/~jdelvall/modem/tipos.html

http://es.kioskea.net/faq/sujet-656-redes-concentrador-hub-conmutador-switch-y-router

http://es.wikipedia.org/wiki/Concentrador

http://es.wikipedia.org/wiki/Conmutador_de_red

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dem

http://es.wikipedia.org/wiki/Bridges

http://www.mitecnologico.com

http://www.monografias.com/trabajos5/sisop/sisop.shtml

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