INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE

COMPUTADORES

Lic. Pedro Rosales TheránInstitución Educativa Francisco José de Caldas

“Todos somos muy ignorantes. Lo que ocurre es que notodos ignoramos las mismas cosas.” [Albert Einstein]

CONCEPTOUna red de computadores es un conjunto de computadores conectados entre sí a través de medios que pueden ser cableados (Cable UTP, fibra óptica, etc.) o en forma inalámbrica.

BENEFICIOS DE UNA RED DE COMPUTADORES Compartir software: programas,

información, documentos, etc.

Compartir hardware: impresoras, discos rígidos, memoria USB, etc.

Compartir servicios: acceso a Internet, E-mail, Chat, etc.

Asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información: Fuentes alternativas de suministro.

CLASIFICACIÓN DE LAS REDES DE COMPUTADORES

Según el espacio físico que abarcan se clasifican en:

• LAN(Local Area Net): Red de área Local

• MAN(Metropolitan Area Net):Red de área Metropolitana

• WAN(Wide Area Net):Red de área Amplia

CARACTERÍSTICAS DE UNA RED LAN

El alcance es limitado: cubre una oficina, un centro educativo o un edificio.

La velocidad de transmisión de datos es elevada, variando entre 1 y 100 Gbps.

Es privada

Facilidad para efectuar cambios en el hardware y en el software

CARACTERÍSTICAS DE UNA RED MAN

Son redes que se extienden sobre áreas geográficas de tipo urbano, como una ciudad, aunque en la práctica dichas redes pueden abarcar un área de varias ciudades.

Puede ser privada o pública. Son implementadas por los proveedores de

servicio de Internet, que son normalmente los proveedores del servicio telefónico y de televisión.

Son redes de alto rendimiento.

CARACTERÍSTICAS DE UNA RED WAN Conectan computadores de diferentes

ciudades incluso países. La velocidad de transmisión de datos suele

ser inferior que en las redes locales. Puede ser pública o privada Ejemplo de redes WAN: Internet, redes

bancarias, redes militares, redes de compañías multinacionales con sedes en varios continentes.

TIPOS DE REDES LANExisten dos tipos básicos de redes LAN:• Las redes cliente-servidor• Las redes punto a punto (peer to peer o

par a par)

REDES CLIENTE-SERVIDOR Hay un computador

especial, llamado Servidor, que administra, supervisa y controla el acceso de los otros computadores a la red -llamados Estaciones de trabajo o Clientes- y a los recursos compartidos(como las impresoras).

Estas redes se utilizan en las empresas.

Servidor

Estaciones de trabajos o Clientes

SwitchImpresora

VENTAJAS DE LAS REDES CLIENTE-SERVIDOR• Hay un servidor central, en donde

generalmente se almacenan todos los datos.

• Los servidores son computadores potentes.

• Hay un administrador principal de la red• Tienen un alto nivel de seguridad• Diseñada para redes medianas y

grandes.

CARACTERÍSTICAS DE LAS REDES PUNTO A PUNTO Todos los equipos poseen jerarquías similares

y pueden solicitar o brindar recursos a los demás sin utilizar un servidor como intermediario.

Cada equipo es responsable de sus propios recursos, no hay una administración o un computador central que lo controle.

Todos los computadores en la red controlan la seguridad y se administran por si solos.

Bajo nivel de seguridad Sencillez y facilidad de instalación,

administración y uso. Se recomienda para redes pequeñas

DESVENTAJAS DE UNA RED PAR A PAR No existe una administración de red

centralizada

No hay seguridad centralizada.

La red resulta más compleja y difícil de administrar a medida que aumenta la cantidad de computadoras en la red.

TOPOLOGÍA DE RED Hay dos tipos de topologías de LAN: la física

y la lógica. Una topología física, es la forma en que los elementos de una red (computadores e impresoras)están interconectados. Una topología lógica, que determina la forma en que los computadores se comunican a través de un medio, como un cable o las ondas de aire.

Las topologías físicas más comunes son: topología de estrella, de bus, de árbol y de anillo.

TOPOLOGÍAS DE ESTRELLA Todas los computadores están conectadas por separado

a un dispositivo central conocido como concentrador (hub en inglés) o a un conmutador de paquetes (swicth en inglés), pero no están conectados entre sí.

Toda la información que se transfiere de un computador a otro, pasa a través del dispositivo central.

En esta configuración se suele utilizar cables de par trenzado.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA TOPOLOGÍA DE ESTRELLAVentajas: Si una PC se desconecta o se rompe el

cable solo queda fuera de la red esa PC. Permite aislar una estación defectuosa con

bastante sencillez y sin perjudicar al resto de la red.

Fácil de instalar, administrar y expanderDesventajas: Si el dispositivo central (Switch) falla, toda

la red se desconecta. Es costosa, ya que requiere más cable que

las topologías bus o anillo.

ELEMENTOS BÁSICOS DE UNA RED LAN Computadores. Tarjetas de Interfaz de Red (NIC). Medios de transmisión: cables (UTP,

Coaxial, etc.,) o medios inalámbricos. Concentradores (Hub)o Conmutadores

(Switch) Router o enrutador Modem Protocolos de comunicaciones. Sistema operativo de red

TARJETA DE RED La tarjeta de interfaz de red (NIC: Network Interface Card),

generalmente integrada a la tarjeta madre, se utiliza para comunicarse con el resto de la red.

Es el intermediario (Interface) entre el computador y el medio físico. La NIC obtiene la información de la PC, la convierte al formato adecuado y

la envía a través del cable a otra tarjeta de interfaz de la red local.

Tarjeta de red inalámbricaTarjeta de red cableada (utiliza un conector RJ45)

MEDIOS DE TRANSMISIÓN

MEDIOS DE TRANSMISIÓNLa comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino. Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual pueden transmitirse los datos. Estos medios son: Cableado de cobre: utiliza señales eléctricas para

transmitir los datos entre los dispositivos. Ejemplo: Cable UTP, Cable coaxial, etc.

Cableado de fibra óptica: utiliza señales de luz, para transmitir los datos entre los dispositivos. Estas señales viajan a través de un cable de plástico o de vidrio, llamado fibra.

Transmisión inalámbrica: utiliza señales de radio, tecnología infrarroja (láser) o transmisiones por satélite.

CABLEADO DE COBRELos más utilizados son: el par trenzado, el cable coaxial y la fibra óptica.

El par trenzado está formado por dos conductores eléctricos aislados y entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas. Se clasifica en :Par trenzado sin blindaje(UTP: Unshielded

Twisted Pair)Par trenzado con blindaje(STP: Shielded

Twisted Pair)

CABLE DE PAR TRENZADO SIN BLINDAJE (UTP) Es el tipo más popular y menos costoso de todos los

tipos de cables existentes, utilizado para constituir redes locales.

Al trenzar los cables entre ellos, el cable está menos propenso a interferencia de otras señales eléctricas, tales como las emitidas por fotocopiadoras u otro equipo eléctrico cercano.

Están enlazados utilizando conectores RJ-45. Los cables UTP tienen un alcance de 100 m

Conectores RJ45

CABLE COAXIAL Tiene un núcleo sólido de alambre de cobre revestido de una

capa de plástico. Una capa externa de malla o cinta de metal envuelve la cubierta plástica. Todo el cable es luego protegido de un revestimiento de plástico.

Se utiliza en redes de comunicación de banda ancha (cable de televisión) y cables de banda base (Ethernet). Es bastante resistente a interferencias externas, y es capaz de lograr altas velocidades de transmisión en largas distancias.

Núcleo de cobre

Malla metálica

Capa plástica(Aislante)

Revestimiento de plástico

Cable coaxial con sus conectores BNC

CABLE DE FIBRA ÓPTICAUtiliza señales de luz para transferir información a través de una red. Las señales de luz se transmiten a través de un núcleo hecho de vidrio o plástico, el cual está rodeado de gel o plástico para protegerlo de daños o pérdidas de señal. El cable es luego cubierto de un revestimiento de plástico.

Hay dos tipos de cable de fibra óptica de cristal:• Monomodo: Puede transmitir señales a

docenas de kilómetros con facilidad. • Multimodo: Funciona bien en distancias de

hasta unos pocos Km.

VENTAJAS DE LOS CABLES DE FIBRA ÓPTICA No emite señales eléctricas o magnéticas, lo cual

redunda en la seguridad. No resulta afectado por interferencias. Pueden transferir información a velocidades

mayores que 100 megabits por segundo (Gran ancho de banda).

Capaz de enviar señales a distancias considerables.

Desventaja: Su costo elevado, por eso es utilizado como cable

principal, o backbone de una red. Manejo más cuidadoso que los medios de cobre

SWITCH O CONMUTADOR Sirve para conectar computadores u otros dispositivos de

red entre sí. Mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área

local. Tiene cierto nivel de inteligencia, ya que solamente envía la información al puerto de destino, a diferencia del concentrador, que la envía a todos sus puertos.

Cuentan con varios puertos RJ45 integrados, desde 4, 8, 16, 32 y hasta 52

Puertos RJ45

Cables UTP con sus conectores RJ45

Switch

ROUTER O ENRUTADOR Son dispositivos utilizados para unir

diferentes redes, tanto de área local como de área extensa.

Habitualmente se utilizan para conectar una LAN a una WAN

Analizan la información que pasa a través suyo para determinar el tipo de datos y poder dirigirlos o enrutarlos al destino correcto.

Puerto WAN

Puertos LAN Power

Reset

MODEM (MODULADOR-DEMODULADOR)

El módem es el elemento que permite establecer la conexión entre nuestro PC y la línea telefónica o línea de transmisión.

El computador trabaja con información digital (ceros y unos) mientras que las líneas telefónicas trabajan normalmente de forma analógica (diferentes amplitudes y frecuencias de onda). El módem permite pasar de analógico a digital y viceversa, de ahí su nombre, MOdulador DEModulador.

Se utiliza para acceder a internet u otras redes, realizar llamadas, etc.