UNIDAD 1<br />PRINCIPIOS BÁSICOS DEL NETWORKING <br />CAPÍTULO 1 <br />INTERNET<br />MICHEL ARLEY GONZALEZ ROJAS<br />Códi...
Trabajo de sistemas de Topologia de Redes
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Trabajo de sistemas de Topologia de Redes

  1. 1. UNIDAD 1<br />PRINCIPIOS BÁSICOS DEL NETWORKING <br />CAPÍTULO 1 <br />INTERNET<br />MICHEL ARLEY GONZALEZ ROJAS<br />Código: 82390311<br />Presentado a la Docente:<br />YINA ALEXANDRA GONZALEZ SANABRIA<br />INGENIERA DE SISTEMAS<br />UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD”<br />ESCUELA DE CIENCIAS SOCIALES ARTES Y HUMANIDADES<br />CURSO HERRAMIENTAS TELEMATICAS<br />FUSAGASUGA, AGOSTO 27 DE 2011<br />INTRODUCCION<br />Este curso de HERRMIENTAS TELEMATICAS, es de gran importancia para mejorar y contribuir con los temas claves que vemos a diario en nuestro proceso de formación profesional y personal para con esto complementar ideas y ayudas básicas, que apoyen estos procesos dado que posee la concepción de cómo se desarrollan los movimientos y procesos de la internet, tema que trabajamos día a día y estar actualizados en el manejo y temática del mismo.<br />OBJETIVOS<br />Comprender en que se basa el tema de HERRAMIENTAS TELEMATICAS.<br />Identificar los aspectos importantes que hay que tener en las HERRAMIENTAS TELEMATICAS.<br />Comprometernos en la búsqueda de métodos de Auto desarrollo.<br />Poner en práctica todo lo aprendido sobre el tema de HERRAMIENTAS TELEMATICAS en el desarrollo de nuestra vida personal y profesional.<br />TOPOLOGIA DE REDES<br />La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.<br />En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.<br />La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.<br />La topología o forma lógica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales; por muros, suelos y techos del edificio. Existe un número de factores a considerar para determinar cual topología es la más apropiada para una situación dada.<br />La topología en una red es la configuración adoptada por las estaciones de trabajo para conectarse entre si. <br />Topologías más Comunes:<br />TOPOLOGIA DE BUS<br />Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como Local Talk pueden utilizar esta topología.<br />Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.<br />Construcción<br />Los extremos del cable se terminan con una resistencia de acople denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus por medio de un acople de impedancias.<br />Es la tercera de las topologías principales. Las estaciones están conectadas por un único segmento de cable. A diferencia de una red en anillo, el bus es pasivo, no se produce generación de señales en cada nodo o router.<br />Ventajas<br />Facilidad de implementación y crecimiento.<br />Simplicidad en la arquitectura.<br />Desventajas<br />Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad de la señal.<br />Puede producirse degradación de la señal.<br />Complejidad de reconfiguración y aislamiento de fallos.<br />Limitación de las longitudes físicas del canal.<br />Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.<br />El desempeño se disminuye a medida que la red crece.<br />El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).<br />Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.<br />Es una red que ocupa mucho espacio.<br />El bus es pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después intenta retransmitir la información.<br />TOPOLOGIA DE ANILLO<br />Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la información que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa.<br />Red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.<br />En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones.<br />En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos).<br />Ventajas<br />Simplicidad en la arquitectura y facilidad de fluidez.<br />Desventajas<br />Longitudes de canales<br />El canal usualmente se degradará a medida que la red crece.<br />Difícil de diagnosticar y reparar los problemas.<br />Si una estación o el canal falla, las restantes quedan incomunicadas.<br />TOPOLOGIA DE ESTRELLA<br />Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.<br />La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita las colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red.<br />Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información.<br />Dado su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.<br />Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.<br />Ventajas<br />Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.<br />Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.<br />Fácil de prevenir daños o conflictos.<br />Centralización de la red<br />Desventajas<br />Si el nodo central falla, toda la red deja de transmitir.<br />Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.<br />El cable viaja por separado del concentrador a cada computadora.<br />TOPOLOGIA DE ARBOL<br />Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha.<br />Red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.<br />La topología en árbol puede verse como una combinación de varias topologías en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol.<br />Los problemas asociados a las topologías anteriores radican en que los datos son recibidos por todas las estaciones sin importar para quien vayan dirigidos. Es entonces necesario dotar a la red de un mecanismo que permita identificar al destinatario de los mensajes, para que estos puedan recogerlos a su arribo. Además, debido a la presencia de un medio de transmisión compartido entre muchas estaciones, pueden producirse interferencia entre las señales cuando dos o más estaciones transmiten al mismo tiempo.<br />Ventajas de Topología de Árbol<br />El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.<br />Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.<br />Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.<br />Cableado punto a punto para segmentos individuales.<br />Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.<br />Desventajas de Topología de Árbol<br />Se requiere mucho cable.<br />La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.<br />Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.<br />Es más difícil su configuración.<br />No tiene sentido único.<br />TOPOLOGIA DE MALLA<br />La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.<br />Funcionamiento<br />Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red).<br />Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. En consecuencia, la red malla, se transforma en una red muy confiable.<br />Es una opción aplicable a las redes sin hilos ( HYPERLINK "http://es.wikipedia.org/wiki/Wireless" o "Wireless" Wireless), a las redes cableadas ( HYPERLINK "http://es.wikipedia.org/wiki/Wired" o "Wired" Wired) y a la interacción del software de los nodos.<br />Una red con topología en malla ofrece una redundancia y fiabilidad superiores. Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, ya que utilizan mucho cableado. Por ello cobran mayor importancia en el uso de redes inalámbricas (por la no necesidad de cableado) a pesar de los inconvenientes propios del Wireless.<br />En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topología híbrida.<br />Una red de malla extiende con eficacia una red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.<br />Ventajas de la red en malla<br />Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.<br />No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.<br />Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.<br />Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.<br />No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.<br />Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.<br />Desventajas de la red en malla<br />Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable, a no ser que sea inalámbrica.<br />Aplicación práctica<br />Un proyecto del MIT que desarrolla "one hundred dollar laptops" para las escuelas en países en desarrollo planea utilizar establecimiento de una red de malla para crear una infraestructura robusta y barata para los estudiantes que recibirán los ordenadores portátiles. Las conexiones instantáneas hechas por las computadoras portátiles reducirían la necesidad de una infraestructura externa tal como Internet para alcanzar todas las áreas, porque un nodo conectado podría compartir la conexión con los nodos próximos. Actualmente sólo se ha implementado este sistema en un país entero en todo el mundo. A través del Plan Ceibal, Uruguay ha hecho posible el sueño de miles de sus niños entregando una laptop a cada uno de ellos. Éstas corresponden a un programa originalmente pensado en Estados Unidos conocido como One Laptop Per Child (OLPC).<br />TOPOLOGIA DE HIBRIDAS<br />Híbridas: El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes híbridas.<br />Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.<br />"Bus" en Estrella: El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.<br />Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jerárquica.<br />Trama: Esta estructura de red es típica de las WAN, pero también se puede utilizar en algunas aplicaciones de redes locales (LAN). Las estaciones de trabajo están conectadas cada una con todas las demás.<br />Mecanismos para la resolución de conflictos en la transmisión de datos:<br />CSMA/CD: Son redes con escucha de colisiones. Todas las estaciones son consideradas igual, es por ello que compiten por el uso del canal, cada vez que una de ellas desea transmitir debe escuchar el canal, si alguien está transmitiendo espera a que termine, caso contrario transmite y se queda escuchando posibles colisiones, en este último espera un intervalo de tiempo y reintenta de nuevo.<br />Token Bus: Se usa un token (una trama de datos) que pasa de estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico. Cuando una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para transmitir o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a otra estación, previamente designada. Las otras estaciones no pueden transmitir sin el token, sólo pueden escuchar y esperar su turno. Esto soluciona el problema de colisiones que tiene el mecanismo anterior.<br />Token Ring: La estación se conecta al anillo por una unidad de interfaz (RIU), cada RIU es responsable de controlar el paso de los datos por ella, así como de regenerar la transmisión y pasarla a la estación siguiente. Si la dirección de la cabecera de una determinada transmisión indica que los datos son para una estación en concreto, la unidad de interfaz los copia y pasa la información a la estación de trabajo conectada a la misma.<br />Se usa en redes de área local con o sin prioridad, el token pasa de estación en estación en forma cíclica, inicialmente en estado desocupado. Cada estación cundo tiene el token (en este momento la estación controla el anillo), si quiere transmitir cambia su estado a ocupado, agregando los datos atrás y lo pone en la red, caso contrario pasa el token a la estación siguiente. Cuando el token pasa de nuevo por la estación que transmitió, saca los datos, lo pone en desocupado y lo regresa a la red.<br />DIFERENTES FORMAS DE TOPOLOGÍA Y LA LONGITUD MÁXIMA DE LOS SEGMENTOS DE CADA UNA<br />TOPOLOGÍA DE REDLONGITUD SEGMENTO MÁXIMOEthernet de cable fino (BUS)185 Mts (607 pies)Ethernet de par trenzado (Estrella/BUS)100 Mts (607 pies)Token Ring de par trenzado (Estrella/Anillo)100 Mts (607 pies)ARCNET Coaxial (Estrella)609 Mts (2000 pies)ARCNET Coaxial (BUS)305 Mts (1000 pies)ARCNET de par trenzado (Estrella)122 Mts (400 pies)ARCNET de par trenzado (BUS)122 Mts (400 pies)<br />InterRedes: Un nuevo concepto que ha surgido de estos esquemas anteriores es el de Intercedes, que representa vincular redes como si se vincularán estaciones.<br />Este concepto y las ideas que de este surgen, hace brotar un nuevo tipo especial de dispositivo que es un vinculador para interconectar redes entre sí (la tecnología de Internet está basada en el concepto de InterRedes), el dispositivo en cuestión se denomina "dispositivo de interconexión". Es decir, lo que se conecta, son redes locales de trabajo.<br />Un enlace central es utilizado a menudo en los entornos locales, como un edificio. Los servicios públicos como las empresas de telefonía, proporcionan enlaces de área metropolitana o de gran alcance.<br />Las tres topologías utilizadas para estos tipos de redes son:<br />Red de Enlace Central: Se encuentra generalmente en los entornos de oficina o campos, en los que las redes de los pisos de un edificio se interconectan sobre cables centrales. Los Bridges y los Routers gestionan el tráfico entre segmentos de red conectados.<br />Red de Malla: Esta involucra o se efectúa a través de redes WAN, una red malla contiene múltiples caminos, si un camino falla o está congestionado el tráfico, un paquete puede utilizar un camino diferente hacia el destino. Los routers se utilizan para interconectar las redes separadas.<br />Red de Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.<br />Red Neuronal (Neural, Neural Networks)<br />Es un sistema compuesto por un gran número de elementos básicos, agrupados en capas y que se encuentran altamente interconectados. Esta estructura posee varias entradas y salidas, las cuales serán entrenadas para reaccionar (valores O), de una manera deseada, a los estímulos de entrada (valores I).<br />Estos sistemas emulan, de una cierta manera, al cerebro humano. Requieren aprender a comportarse y alguien debe encargarse de enseñarles o entrenarles, en base a un conocimiento previo del entorno del problema.<br />Las redes neuronales no son más que un modelo artificial y simplificado del cerebro humano, que es el ejemplo más perfecto del que disponemos para un sistema que es capaz de adquirir conocimiento a través de la experiencia. Una red neuronal es "un nuevo sistema para el tratamiento de la información, cuya unidad básica de procesamiento está inspirada en la célula fundamental del sistema nervioso humano: la neurona".<br />Por lo tanto, las Redes Neuronales:<br />Consisten de unidades de procesamiento que intercambian datos o información.<br />Se utilizan para reconocer patrones, incluyendo imágenes, manuscritos y secuencias de tiempo, tendencias financieras.<br />Tienen capacidad de aprender y mejorar su funcionamiento.<br />Una primera clasificación de los modelos de redes neuronales podría ser, atendiendo a su similitud con la realidad biológica:<br />1) El modelo de tipo biológico. Este comprende las redes que tratan de simular los sistemas neuronales biológicos, así como las funciones auditivas o algunas funciones básicas de la visión.<br />Se estima que el cerebro humano contiene más de cien mil millones de neuronas estudios sobre la anatomía del cerebro humano concluyen que hay más de 1000 sinápsis a la entrada y a la salida de cada neurona. Es importante notar que aunque el tiempo de conmutación de la neurona ( unos pocos milisegundos) es casi un millón de veces menor que en los actuales elementos de las computadoras, ellas tienen una conectividad miles de veces superior que las actuales supercomputadoras.<br />Las neuronas y las conexiones entre ellas (sinápsis) constituyen la clave para el procesado de la información.<br />Algunos elementos ha destacar de su estructura histológica son:<br />Las dendritas, que son la vía de entrada de las señales que se combinan en el cuerpo de la neurona. De alguna manera la neurona elabora una señal de salida a partir de ellas.<br />El axón, que es el camino de salida de la señal generada por la neurona.<br />Las sinapsis, que son las unidades funcionales y estructurales elementales que median entre las interacciones de las neuronas. En las terminaciones de las sinapsis se encuentran unas vesículas que contienen unas sustancias químicas llamadas neurotransmisores, que ayudan a la propagación de las señales electroquímicas de una neurona a otra.<br />2) El modelo dirigido a aplicación. Este modelo no tiene por qué guardar similitud con los sistemas biológicos. Su arquitectura está fuertemente ligada a las necesidades de las aplicaciones para la que es diseñada.<br /> <br />Aplicación: Esta tecnología es muy útil, estas aplicaciones son aquellas en las cuales se dispone de un registro de datos y nadie sabe la estructura y los parámetros que pudieran modelar el problema. En otras palabras, grandes cantidades de datos y mucha incertidumbre en cuanto a la manera de como estos son producidos.<br />Como ejemplos de las aplicaciones de las redes neuronales (Neural Networks) se pueden citar: las variaciones en la bolsa de valores, los riesgos en préstamos, el clima local, el reconocimiento de patrones (rostros) y la minería de datos (data mining).<br />Diseño: Se pueden realizar de varias maneras. En hardware utilizando transistores a efecto de campo (FET) o amplificadores operacionales, pero la mayoría de las RN se construyen en software, esto es en programas de computación.<br />     Existen muy buenas y flexibles herramientas disponibles en Internet que pueden simular muchos tipos de neuronas y estructuras.    <br />Aspectos a considerar en la red neuronal:<br />Elemento Básico. Neurona Artifial: Pueden ser con salidas binarias, análogas o con codificación de pulsos (PCM). Es la unidad básica de procesamiento que se conecta a otras unidades a través de conexiones sinápticas.    <br />Una neurona artificial es un elemento con entradas, salida y memoria que puede ser realizada mediante software o hardware. Posee entradas (I) que son ponderadas (w), sumadas y comparadas con un umbral (t).<br />La Estructura de la Red (Neural Network): La interconexión de los elementos básicos. Es la manera como las unidades básicas se interconectan. <br />Por lo general estas están agrupadas en capas (layers), de manera tal, que las salidas de una capa están completamente conectadas a las entradas de la capa siguiente; en este caso decimos que tenemos una red completamente conectada.<br />Para obtener un resultado aceptable, el número de capas debe ser por lo menos tres. No existen evidencias, de que una red con cinco capas resuelva un problema que una red de cuatro capas no pueda. Usualmente se emplean tres o cuatro capas.<br />Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior<br />Ventajas que Ofrecen las Redes Neuronales:<br />Las redes neuronales artificiales presentan un gran número de características semejantes a las del cerebro. Por ejemplo, son capaces de aprender de la experiencia, de generalizar de casos anteriores a nuevos casos, de abstraer características esenciales a partir de entradas que representan información irrelevante, etc. Esto hace que ofrezcan numerosas ventajas y que este tipo de tecnología se esté aplicando en múltiples áreas.<br />Entre las ventajas se incluyen:<br />Aprendizaje Adaptativo: Capacidad de aprender a realizar tareas basadas en un entrenamiento o en una experiencia inicial.<br />Auto-organización: Una red neuronal puede crear su propia organización o representación de la información que recibe mediante una etapa de aprendizaje.<br />Tolerancia a Fallos: La destrucción parcial de una red conduce a una degradación de su estructura; sin embargo, algunas capacidades de la red se pueden retener, incluso sufriendo un gran daño.<br />Operación en Tiempo Real: Los cómputos neuronales pueden ser realizados en paralelo; para esto se diseñan y fabrican máquinas con hardware especial para obtener esta capacidad.<br />Fácil Inserción Dentro de la Tecnología Existente: Se pueden obtener chips especializados para redes neuronales que mejoran su capacidad en ciertas tareas. Ello facilitará la integración modular en los sistemas existentes.<br />Red Digital<br />ISDN (Red Digital de Servicios Integrados): Implica la digitalización de la red telefónica, que permite que voz, datos, graficas, música, videos y otros materiales fuente se transmitan a través de los cables telefónicos. La evolución de ISDN representa un esfuerzo para estandarizar los servicios de suscriptor, interfases de usuario/red y posibilidades de red y de interredes.<br />RDSI Red Digital de Servicios Integrados: Una línea RDSI es muy parecida a una línea telefónica Standard, excepto que es totalmente digital y ofrece una velocidad de conexión mucho más alta, hasta de 128 kbps.<br />Las líneas RDSI están pensadas para ser usadas por pequeñas empresas y personas que necesitan usar Internet en su vida profesional. Si eliges una conexión por RDSI, lo primero que hace falta es una línea telefónica RDSI y un adaptador RDSI.<br />También se puede comprar un paquete integrado que incluya línea RDSI, hardware, software y soporte técnico. Si ya tienes una red local (LAN) en tu oficina y quieres dar acceso a Internet a varios ordenadores, también se puede usar una configuración multipunto.<br />Este tipo de solución es más económico que la "tradicional" con router y cortafuegos.<br />WPAN<br />Wireless Personal Area Networks, Red Inalámbrica de Área Personal o Red de área personal o Personal area network es una red de computadoras para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella.<br />Las comunicaciones inalámbricas experimentaron un crecimiento muy importante dentro de la última década (GSM, IS-95, GPRS y EDGE, UMTS, y IMT-2000). Estas tecnologías permitieron una altísima transferencia de datos dentro de las soluciones de sistemas o redes inalámbricas. La ventaja de las comunicaciones inalámbricas es que con la terminal la persona se puede mover por toda el área de cobertura, lo que no ocurre con las redes de comunicaciones fijas; esto permitirá el desarrollo de diferentes soluciones PAN y cambiará el concepto de los espacios personales.<br />Las bases del concepto de red para espacio personal provinieron de ideas que surgieron en el año 1995 en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) provienen para usar en señales eléctricas o impulsos eléctricos provenientes del cuerpo humano, y así poder comunicar el mismo con dispositivos adjuntos. Esto fue aceptado en primera instancia por los laboratorios de IBM Research y luego tuvo muchas variaciones desarrolladas por las diferentes instituciones y compañías de investigación. Las diferentes soluciones de PAN incluyen lo siguiente:<br />Proyecto Oxygen (MIT);<br />Pico-radio;<br />Infared Data Association (IrDA);<br />Bluetooth;<br />El concepto de Bluetooth, originalmente desarrollado para reemplazar a los cables, está siendo aceptado mundialmente, y algunas de estas ideas son incorporados en el estándar IEEE 802.15 relacionado a las PANs.<br />Conceptos actuales<br />El espacio personal abarca toda el área que puede cubrir la voz. Puede tener una capacidad en el rango de los 10 bps hasta los 10 Mbps. Existen soluciones (ejemplo, Bluetooth) que operan en la frecuencia libre para instrumentación, ciencia y medicina de sus siglas en inglés (instrumental, scientific, and medical ISM) en su respectiva banda de frecuencia de 2.4 GHz. Los sistemas PAN podrán operar en las bandas libres de 5 GHz o quizás mayores a éstas. PAN es un concepto de red dinámico que exigirá las soluciones técnicas apropiadas para esta arquitectura, protocolos, administración, y seguridad.<br />PAN representa el concepto de redes centradas en las personas, y que les permiten a dichas personas comunicarse con sus dispositivos personales (ejemplo, PDAs, tableros electrónicos de navegación, agendas electrónicas, computadoras portátiles) para así hacer posible establecer una conexión inalámbrica con el mundo externo.<br />El paradigma PAN<br />Las redes para espacios personales continúan desarrollándose hacia la tecnología del Bluetooth hacia el concepto de redes dinámicas, el cual nos permite una fácil comunicación con los dispositivos que van adheridos a nuestro cuerpo o a nuestra indumentaria, ya sea que estemos en movimiento o no, dentro del área de cobertura de nuestra red. PAN prevé el acercamiento de un paradigma de redes, la cual atrae el interés a los investigadores, y las industrias que quieren aprender más acerca de las soluciones avanzadas para redes, tecnologías de radio, altas transferencias de bits, nuevos patrones para celulares, y un soporte de software más sofisticado.<br />El PAN debe proporcionar una conectividad usuario a usuario, comunicaciones seguras, y QoS que garanticen a los usuarios. El sistema tendrá que soportar diferentes aplicaciones y distintos escenarios de operación, y así poder abarcar una gran variedad de dispositivos.<br />Posibles equipos o dispositivos<br />Las diferentes demandas del servicio y los panoramas de uso hacen que PAN acumule distintos acercamientos hacia las funciones y capacidades que pueda tener. Algunos dispositivos, como un simple sensor pito, pueden ser muy baratos, y tener a su vez funciones limitadas. Otros pueden incorporar funciones avanzadas, tanto computacionales como de red, lo cual los harán más costosos. Deben preverse los siguientes puntos como importantes para su fácil escalabilidad:<br />Funcionalidad y Complejidad;<br />Precio;<br />Consumo de energía;<br />Tarifas para los datos;<br />Garantía;<br />Soporte para las interfaces.<br />Los dispositivos más capaces pueden incorporar funciones multimodo que permiten el acceso a múltiples redes.<br />Algunos de estos dispositivos pueden estar adheridos o usados como vestimenta para la persona (ejemplo, sensores); otros podrían ser fijos o establecidos temporalmente con el espacio personal (ejemplo, sensores, impresoras, y PDAs).<br />Conclusiones y trabajos futuros<br />PAN introduce un concepto de espacio personal dentro del mundo de las telecomunicaciones. Esto se convertirá en extensiones de redes, dentro del mundo personal, lo cual supone una gran variedad de nuevas características para resolver las demandas de los servicios de redes. Los usuarios rodeados por sus espacios personales pueden moverse en su espacio y ejecutar aplicaciones en las diferentes redes. Varias tecnologías están listas para nuevas soluciones e ideas, e incluso cosas inimaginables en el momento. B-PAN puede ser uno de ellos.<br />Un número muy grande de redes se encuentran funcionando, actualmente, en todo el mundo, algunas de ellas son redes públicas operadas por proveedores de servicios portadores comunes o PTT, otras están dedicadas a la investigación, también hay redes en cooperativas operadas por los mismos usuarios y redes de tipo comercial o corporativo.<br />Las redes, por lo general, difieren en cuanto a su historia, administración, servicios que ofrecen, diseño técnico y usuarios. La historia y la administración pueden variar desde una red cuidadosamente elaborada por una sola organización, con un objetivo muy bien definido, hasta una colección específica de máquinas, cuya conexión se fue realizando con el paso del tiempo, sin ningún plan maestro o administración central que la supervisara. Los servicios ofrecidos van desde una comunicación arbitraria de proceso a proceso, hasta llegar al correo electrónico, la transferencia de archivos, y el acceso y ejecución remota. Los diseños técnicos se diferencian en el medio de transmisión empleado, los algoritmos de encaminamiento y de denominación utilizados, el número y contenido de las capas presentes y los protocolos usados. Por último, las comunidades de usuarios pueden variar desde una sola corporación, hasta aquella que incluye todos los ordenadores científicos que se encuentren en el mundo industrializado.<br />Redes de comunicación:<br />La posibilidad de compartir con carácter universal la información entre grupos de computadoras y sus usuarios; un componente vital de la era de la información. La generalización de la computadora personal ( PC ) y de la red de área local ( LAN ) durante la década de los ochenta ha dado lugar a la posibilidad de acceder a información en bases de datos remotas; cargar aplicaciones desde puntos de ultramar; enviar mensajes a otros países y compartir ficheros, todo ello desde una computadora personal.<br />Las redes que permiten todo esto son equipos avanzados y complejos. Su eficacia se basa en la confluencia de muy diversos componentes. El diseño e implantación de una red mundial de ordenadores es uno de los grandes milagros tecnológicos de las últimas décadas.<br />  Módems y empresas de servicios:<br />Todavía en la década de los setenta las computadoras eran máquinas caras y frágiles que estaban al cuidado de especialistas y se guardaban en recintos vigilados. Para utilizarlos se podía conectar un terminal directamente o mediante una línea telefónica y un módem para acceder desde un lugar remoto. Debido a su elevado costo, solían ser recursos centralizados a los que el usuario accedía por cuenta propia. Durante esta época surgieron muchas organizaciones, las empresas de servicios, que ofrecían tiempo de proceso en una mainframe. Las redes de computadoras no estaban disponibles comercialmente. No obstante, se inició en aquellos años uno de los avances más significativos para el mundo de la tecnología: los experimentos del Departamento de Defensa norteamericano con vistas a distribuir los recursos informáticos como protección contra los fallos. Este proyecto se llama ahora Internet.<br />Redes de área local ( LAN )<br />Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local ( LAN ) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticos. Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN más difundida, la Ethernet, utiliza un mecanismo denominado Call Sense Multiple Access-Collision Detect ( CSMS-CD ). Esto significa que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más adelante. La Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/seg, lo suficientemente rápido como para hacer inapreciable la distancia entre los diversos equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino.<br />Ethernet y CSMA-CD son dos ejemplos de LAN. Hay tipologías muy diversas ( bus, estrella, anillo ) y diferentes protocolos de acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la característica de poseer un alcance limitado ( normalmente abarcan un edificio ) y de tener una velocidad suficiente para que la red de conexión resulte invisible para los equipos que la utilizan.<br />Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas también proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas. Hay paquetes de software de gestión para controlar la configuración de los equipos en la LAN, la administración de los usuarios, y el control de los recursos de la red. Una estructura muy utilizada consiste en varios servidores a disposición de distintos ( con frecuencia, muchos ) usuarios. Los primeros, por lo general máquinas más potentes, proporcionan servicios como control de impresión, ficheros compartidos y correo a los últimos, por lo general computadoras personales.<br />Routers y bridges<br />Los servicios en la mayoría de las LAN son muy potentes. La mayoría de las organizaciones no desean encontrarse con núcleos aislados de utilidades informáticas. Por lo general prefieren difundir dichos servicios por una zona más amplia, de manera que los grupos puedan trabajar independientemente de su ubicación. Los routers y los bridges son equipos especiales que permiten conectar dos o más LAN. El bridge es el equipo más elemental y sólo permite conectar varias LAN de un mismo tipo. El router es un elemento más inteligente y posibilita la interconexión de diferentes tipos de redes de ordenadores.<br />Las grandes empresas disponen de redes corporativas de datos basadas en una serie de redes LAN y routers. Desde el punto de vista del usuario, este enfoque proporciona una red físicamente heterogénea con aspecto de un recurso homogéneo.<br />  <br />Redes de área extensa ( WAN )<br />Cuando se llega a un cierto punto deja de ser poco práctico seguir ampliando una LAN. A veces esto viene impuesto por limitaciones físicas, aunque suele haber formas más adecuadas o económicas de ampliar una red de computadoras. Dos de los componentes importantes de cualquier red son la red de teléfono y la de datos. Son enlaces para grandes distancias que amplían la LAN hasta convertirla en una red de área extensa ( WAN ). Casi todos los operadores de redes nacionales ( como DBP en Alemania o British Telecom en Inglaterra ) ofrecen servicios para interconectar redes de computadoras, que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad que funcionan basándose en la red pública de telefonía hasta los complejos servicios de alta velocidad ( como frame relay y SMDS-Synchronous Multimegabit Data Service ) adecuados para la interconexión de las LAN. Estos servicios de datos a alta velocidad suelen denominarse conexiones de banda ancha. Se prevé que proporcionen los enlaces necesarios entre LAN para hacer posible lo que han dado en llamarse autopistas de la información.<br />  <br />Proceso distribuido:<br />Parece lógico suponer que las computadoras podrán trabajar en conjunto cuando dispongan de la conexión de banda ancha. ¿Cómo conseguir, sin embargo, que computadoras de diferentes fabricantes en distintos países funcionen en común a través de todo el mundo? Hasta hace poco, la mayoría de las computadoras disponían de sus propias interfaces y presentaban su estructura particular. Un equipo podía comunicarse con otro de su misma familia, pero tenía grandes dificultades para hacerlo con un extraño. Sólo los más privilegiados disponían del tiempo, conocimientos y equipos necesarios para extraer de diferentes recursos informáticos aquello que necesitaban.<br />En los años noventa, el nivel de concordancia entre las diferentes computadoras alcanzó el punto en que podían interconectarse de forma eficaz, lo que le permite a cualquiera sacar provecho de un equipo remoto. Los principales componentes son:<br />Cliente/servidor<br />En vez de construir sistemas informáticos como elementos monolíticos, existe el acuerdo general de construirlos como sistemas cliente/servidor. El cliente ( un usuario de PC ) solicita un servicio ( como imprimir ) que un servidor le proporciona ( un procesador conectado a la LAN ). Este enfoque común de la estructura de los sistemas informáticos se traduce en una separación de las funciones que anteriormente forman un todo. Los detalles de la realización van desde los planteamientos sencillos hasta la posibilidad real de manejar todos los ordenadores de modo uniforme.<br />Tecnología de objetos:<br />Otro de los enfoques para la construcción de los sistemas parte de la hipótesis de que deberían estar compuestos por elementos perfectamente definidos, objetos encerrados, definidos y materializados haciendo de ellos agentes independientes. La adopción de los objetos como medios para la construcción de sistemas informáticos ha colaborado a la posibilidad de intercambiar los diferentes elementos.<br />Sistemas abiertos<br />Esta definición alude a sistemas informáticos cuya arquitectura permite una interconexión y una distribución fáciles. En la práctica, el concepto de sistema abierto se traduce en desvincular todos los componentes de un sistema y utilizar estructuras análogas en todos los demás. Esto conlleva una mezcla de normas ( que indican a los fabricantes lo que deberían hacer ) y de asociaciones ( grupos de entidades afines que les ayudan a realizarlo ). El efecto final es que sean capaces de hablar entre sí.<br />El objetivo último de todo el esfuerzo invertido en los sistemas abiertos consiste en que cualquiera pueda adquirir computadoras de diferentes fabricantes, las coloque donde quiera, utilice conexiones de banda ancha para enlazarlas entre sí y las haga funcionar como una máquina compuesta capaz de sacar provecho de las conexiones de alta velocidad.<br /> Seguridad y gestión:<br />El hecho de disponer de rápidas redes de computadoras capaces de interconectarse no constituye el punto final de este enfoque. Quedan por definir las figuras del "usuario de la autopista de la información" y de los "trabajos de la autovía de la información".<br />Seguridad<br />La seguridad informática va adquiriendo una importancia creciente con el aumento del volumen de información importante que se halla en las computadoras distribuidas. En este tipo de sistemas resulta muy sencillo para un usuario experto acceder subrepticiamente a datos de carácter confidencial. La norma Data Encryption System ( DES ) para protección de datos informáticos, implantada a finales de los años setenta, se ha visto complementada recientemente por los sistemas de clave pública que permiten a los usuarios codificar y descodificar con facilidad los mensajes sin intervención de terceras personas.<br />Gestión<br />La labor de mantenimiento de la operativa de una LAN exige dedicación completa. Conseguir que una red distribuida por todo el mundo funcione sin problemas supone un reto aún mayor. Últimamente se viene dedicando gran atención a los conceptos básicos de la gestión de redes distribuidas y heterogéneas. Hay ya herramientas suficientes para esta importante parcela que permiten supervisar de manera eficaz las redes globales.<br /> Las redes de ordenadores:<br />Definir el concepto de redes implica diferenciar entre el concepto de redes físicas y redes de comunicación.<br />Respecto a la estructura física, los modos de conexión física, los flujos de datos, etc; podemos decir que una red la constituyen dos o más ordenadores que comparten determinados recursos, sea hardware ( impresoras, sistemas de almacenamiento, ... ) sea software ( aplicaciones, archivos, datos... ).<br />Desde una perspectiva más comunicativa y que expresa mejor lo que puede hacerse con las redes en la educación, podemos decir que existe una red cuando están involucrados un componente humano que comunica, un componente tecnológico ( ordenadores, televisión, telecomunicaciones ) y un componente administrativo ( institución o instituciones que mantienen los servicios ). Una red, más que varios ordenadores conectados, la constituyen varias personas que solicitan, proporcionan e intercambian experiencias e informaciones a través de sistemas de comunicación.<br />Atendiendo al ámbito que abarcan, tradicionalmente se habla de:<br />Redes de Área Local ( conocidas como LAN ) que conectan varias estaciones dentro de la misma institución,<br />Redes de Área Metropolitana ( MAN ),<br />Area extensa ( WAN ),<br />Por su soporte físico:<br />Redes de fibra óptica,<br />Red de servicios integrados ( RDSI ),<br />Si nos referimos a las redes de comunicación podemos hablar de Internet, BITNET, USENET FIDONET o de otras grandes redes. Pero, en el fondo, lo que verdaderamente nos debe interesar como educadores es el flujo y el tipo de información que en estas redes circula. Es decir, que las redes deben ser lo más transparentes posibles, de tal forma que el usuario final no requiera tener conocimiento de la tecnología ( equipos y programas ) utilizada para la comunicación ( o no debiera, al menos ).<br />Las distintas configuraciones tecnológicas y la diversidad de necesidades planteadas por los usuarios, lleva a las organizaciones a presentar cierta versatilidad en el acceso a la documentación, mediante una combinación de comunicación sincrónica y asincrónica.<br />La comunicación sincrónica ( o comunicación a tiempo real ) contribuiría a motivar la comunicación, a simular las situaciones, cara a cara, mientras que la comunicación asincrónica ( o retardada ) ofrece la posibilidad de participar e intercambiar información desde cualquier sitio y en cualquier momento, permitiendo a cada participante trabajar a su propio ritmo y tomarse el tiempo necesario para leer, reflexionar, escribir y revisar antes de compartir la información. Ambos tipos de comunicación son esenciales en cualquier sistema de formación apoyado en redes.<br />Se trataría, por lo tanto, de configurar servicios educativos o, mejor, redes de aprendizaje apoyados en:<br />Videoconferencia que posibilitaría la asistencia remota a sesiones de clase presencial, a actividades específicas para alumnos a distancia, o a desarrollar trabajo colaborativo en el marco de la presencia continuada.<br />Conferencias electrónicas, que basadas en el ordenador posibilitan la comunicación escrita sincrónica, complementando y/o extendiendo las posibilidades de la intercomunicación a distancia.<br />Correo electrónico, listas de discusión,... que suponen poderosas herramientas para facilitar la comunicación asincrónica mediante ordenadores.<br />Apoyo hipermedia ( Web ) que servirá de banco de recursos de aprendizaje donde el alumno pueda encontrar los materiales además de orientación y apoyo.<br />Otras aplicaciones de Internet tanto de recuperación de ficheros ( Gopher, FTP, ... ) como de acceso remoto ( telnet... ).<br />Ello implica, junto a la asistencia virtual a sesiones en la institución sean específicas o no mediante la videoconferencia y la posibilidad de presencia continuada, facilitar la transferencia de archivos ( materiales básicos de aprendizaje, materiales complementarios, la consulta a materiales de referencia ) entre la sede ( o sedes, reales o virtuales ) y los usuarios.<br />Aunque el sistema de transferencia es variado dependiendo de múltiples factores ( tipo de documento, disponibilidad tecnológica del usuario,... ), está experimentando una utilización creciente la transferencia directamente a pantalla de materiales multimedia interactivos a distancia como un sistema de enseñanza a distancia a través de redes.<br />Pero, también, utilizando otr2os sistemas de transferencia puede accederse a una variada gama de materiales de aprendizaje. Se trata, en todo caso, de un proceso en dos fases: primero recuperación y después presentación.<br />REDES DE AREA AMPLIA ( WAN - WIDE AREA NETWORK )<br />Una WAN se extiende sobre un área geográfica amplia, a veces un país o un continente; contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar programas de usuario ( aplicaciones ), estas maquinas se llaman Hosts. Los hosts están conectados por una subred de comunicación. El trabajo de una subred es conducir mensajes de un host a otro. La separación entre los aspectos exclusivamente de comunicación de la red ( la subred ) y los aspectos de aplicación ( hosts ), simplifica enormemente el diseño total de la red.<br />En muchas redes de área amplia, la subred tiene dos componentes distintos: las líneas de transmisión y los elementos de conmutación. Las líneas de transmisión ( también llamadas circuitos o canales ) mueven los bits de una máquina a otra.<br />Los elementos de conmutación son computadoras especializadas que conectan dos o más lineas de transmisión.. Cuando los datos llegan por una línea de entrada, el elemento de conmutación debe escoger una línea de salida para enviarlos. Como término gen´ñerico para las computadoras de conmutacion, les llamaremos enrutadores.<br />CONSTITUCION DE UNA RED DE AREA AMPLIA ( WAN )<br />La red consiste en ECD ( computadores de conmutación ) interconectados por canales alquilados de alta velocidad ( por ejemplo, líneas de 56 kbit / s ). Cada ECD utiliza un protocolo responsable de encaminar correctamente los datos y de proporcionar soporte a los computadores y terminales de los usuarios finales conectados a los mismos. La función de soporte ETD ( Terminales / computadores de usuario ). La función soporte del ETD se denomina a veces PAD ( Packet Assembly / Disasembly – ensamblador / desensamblador de paquetes ). Para los ETD, el ECD es un dispositivo que los aisla de la red. El centro de control de red ( CCR ) es el responsable de la eficiencia y fiabilidad de las operaciones de la red.<br />CARACTERISTICAS DE UNA RED DE COBERTURA AMPLIA<br />Los canales suelen proporcionarlos las compañías telefónicas ( como la propia Compañía Telefónica Española ), con un determinado coste mensual si las líneas son alquiladas, y un costes proporcional a la utilización si son líneas normales conmutadas.<br />Los enlaces son relativamente lentos ( de 1200 Kbit / s a 1.55Mbit / s ).<br />Las conexiones de los ETD con los ECD son generalmente más lentas ( 150 bit / s a 19.2 kbit / s ).<br />LOS ETD y los ECD están separados por distancias que varían desde algunos kilómetros hasta cientos de kilómetros.<br />Las líneas son relativamente propensas a errores ( si se utilizan circuitos telefónicos convencionales ).<br />Las redes de área local ( LAN ) son significativamente diferentes de las redes de cobertura amplia. El sector de las LAN es uno de los de más rápido crecimiento en la industria de las comunicaciones. Las redes de área local poseen las siguientes las características.<br />Generalmente, los canales son propiedad del usuario o empresa.<br />Los enlaces son líneas ( desde 1 Mbit / s hasta 400 Mbit / s ). Los ETDs se conectan a la red vía canales de baja velocidad ( desde 600 bit / s hasta 56 Kbit / s ).<br />Los ETD están cercanos entre sí, generalmente en un mismo edificio.<br />Puede utilizarse un ECD para conmutar entre diferentes configuraciones, pero no tan frecuentemente como en las WAN.<br />Las líneas son de mejor calidad que los canales en las WAN.<br />Debido a las diferencias entre las redes de área local y las redes de cobertura amplia, sus topologías pueden tomar formas muy diferentes.<br />La estructura de las WAN tiende a ser más irregular, debido a la necesidad de conectar múltiples terminales, computadores y centros de conmutación. Como los canales están alquilados mensualmente ( a un precio considerable ), las empresas y organizaciones que los utilizan tienden a mantenerlos lo más ocupados posible. Para ello, a menudo los canales "serpentean" por una determinada zona geográfica para conectarse a los ETD allí donde estén. Debido a eso la topología de las WAN suele ser más irregular.<br />Por el contrario el propietario de una LAN no tiene que preocuparse de utilizar al máximo los canales, ya que son baratos en comparación con su capacidad de transmisión ( los cuellos de botella en las LAN suelen estar en el SOFTWARE ). Por tanto, no es tan crítica la necesidad de esquemas muy eficientes de multiplexado y multidistribución. Además, como las redes de área local que residen en un mismo edificio, la topología tiende a ser más ordenada y estructurada, con configuraciones en forma de bus, anillo o estrella.<br />COMPONENTES FÍSICOS<br />Línea de Comunicación: Medios físicos para conectar una posición con otra con el propósito de transmitir y recibir datos.<br />Hilos de Transmisión: En comunicaciones telefónicas se utiliza con frecuencia el termino "pares" para describir el circuito que compone un canal. Uno de los hilos del par sirve para transmitir o recibir los datos, y el otro es la línea de retorno eléctrico.<br />CLASIFICACION LÍNEAS DE CONMUTACIÓN<br />Líneas Conmutadas: Líneas que requieren de marcar un código para establecer comunicación con el otro extremo de la conexión.<br />Líneas Dedicadas: Líneas de comunicación que mantienen una permanente conexión entre dos o más puntos. Estas pueden ser de dos o cuatro hilos.<br />Líneas Punto a Punto: Enlazan dos DTE<br />Líneas Multipunto: Enlazan tres o más DTE<br />Líneas Digitales: En este tipo de línea, los bits son transmitidos en forma de señales digitales. Cada bit se representa por una variación de voltaje y esta se realiza mediante codificación digital en la cual los códigos más empleados son:<br />NRZ (NON RETURN TO ZERO) UNIPOLAR<br />La forma de onda binaria que utilizan normalmente las computadoras se llama Unipolar, es decir, que el voltaje que representa los bits varia entre 0 voltios y +5 voltios. Se denomina NRZ porque el voltaje no vuelve a cero entre bits consecutivos de valor uno. Este tipo de código es inadecuado en largas distancias debido a la presencia de niveles residuales de corriente continua y a la posible ausencia de suficientes números de transiciones de señal para permitir una recuperación fiable de una señal de temporización.<br />Código NRZ Polar: Este código desplaza el nivel de referencia de la señal al punto medio de la amplitud de la señal. De este modo se reduce a la mitad la potencia requerida para transmitir la señal en comparación con el Unipolar.<br />Transmisión Bipolar o AMI ( Alternate Marks Inverted ): Es uno de los códigos más empleados en la transmisión digital a través de redes WAN. Este formato no tiene componente de corriente continua residual y su potencia a frecuencia cero es nula. Se verifican estos requisitos transmitiendo pulsos con un ciclo de trabajo del 50% e invirtiendo alternativamente la polaridad de los bits 1 que se transmiten. Dos valores positivos sin alternancia entre ellos serán interpretados como un error en la línea. los 0's son espacios sin presencia de voltaje. El formato Bipolar es en realidad una señal de tres estados ( +V, 0, -V ).<br />INTERFACES<br />RS-232 en 23 Y 9 Pines: Define una interfaz no balanceada empleando un intercambio en serie de datos binarios a velocidades de transmisión superiores a los 20,000 bps, opera con datos sincronos pero está limitada por una longitud de cable de aprox. 50 pies.<br />V.35: Especifica una interfaz sincrono para operar a velocidades superiores a 1 Mbps. Este interfaz utiliza la mezcla de dos señales no balanceadas para control y de señales balanceadas para la sincronización y envío/recepción de los datos lo que facilita trabajar a latas velocidades.<br />TIPOS DE REDES WAN<br />Conmutadas por Circuitos: Redes en las cuales, para establecer comunicación se debe efectuar una llamada y cuando se establece la conexión, los usuarios disponen de un enlace directo a través de los distintos segmentos de la red.<br />Conmutadas por Mensaje: En este tipo de redes el conmutador suele ser un computador que se encarga de aceptar tráfico de los computadores y terminales conectados a él. El computador examina la dirección que aparece en la cabecera del mensaje hacia el DTE que debe recibirlo. Esta tecnología permite grabar la información para atenderla después. El usuario puede borrar, almacenar, redirigir o contestar el mensaje de forma automática.<br />Conmutadas por Paquetes: En este tipo de red los datos de los usuarios se descomponen en trozos más pequeños. Estos fragmentos o paquetes, estás insertados dentro de informaciones del protocolo y recorren la red como entidades independientes.<br />Redes Orientadas a Conexión: En estas redes existe el concepto de multiplexión de canales y puertos conocido como circuito o canal virtual, debido a que el usuario aparenta disponer de un recurso dedicado, cuando en realidad lo comparte con otros pues lo que ocurre es que atienden a ráfagas de tráfico de distintos usuarios.<br />Redes no orientadas a conexión: Llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos. Estas redes no ofrecen confirmaciones, control de flujo ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque estas funciones si existen para cada enlace particular. Un ejemplo de este tipo de red es INTERNET.<br />Red Publica de Conmutación Telefónica ( PSTN ): Esta red fue diseñada originalmente para el uso de la voz y sistemas análogos. La conmutación consiste en el establecimiento de la conexión previo acuerdo de haber marcado un número que corresponde con la identificación numérica del punto de destino.<br />TOPOLOGIAS<br />Para poder visualizar el sistema de comunicación en una red es conveniente utilizar el concepto de topología, o estructura física de la red. Las topologías describen la red físicamente y también nos dan información acerca de el método de acceso que se usa ( Ethernet, Token Ring, etc. ).<br />TOPOLOGIA DE REDES WAN<br />Cuando se usa una subred punto a punto, una consideración de diseño importante es la topología de interconexión del enrutador. La siguiente figura muestra algunas posibles topologías. Las redes WAN típicamente tienen topologías irregulares. <br />Posibles topologías para una subred punto a punto. ( a ) Estrella. ( b ) Anillo. ( c ) Arbol. ( d ) Completa.<br />( e ) Intersección de anillos. ( f ) Irregular.<br /> Configuración de estrella<br />En este esquema, todas las estaciones están conectadas por un cable a un módulo central ( Central hub ), y como es una conexión de punto a punto, necesita un cable desde cada PC al módulo central. Una ventaja de usar una red de estrella es que ningún punto de falla inhabilita a ninguna parte de la red, sólo a la porción en donde ocurre la falla, y la red se puede manejar de manera eficiente. Un problema que sí puede surgir, es cuando a un módulo le ocurre un error, y entonces todas las estaciones se ven afectadas.<br />Configuración de anillo<br />En esta configuración, todas las estaciones repiten la misma señal que fue mandada por la terminal transmisora, y lo hacen en un solo sentido en la red. El mensaje se transmite de terminal a terminal y se repite, bit por bit, por el repetidor que se encuentra conectado al controlador de red en cada terminal. Una desventaja con esta topología es que si algún repetidor falla, podría hacer que toda la red se caiga, aunque el controlador puede sacar el repetidor defectuoso de la red, así evitando algún desastre. Un buen ejemplo de este tipo de topología es el de Anillo de señal, que pasa una señal, o token a las terminales en la red. Si la terminal quiere transmitir alguna información, pide el token, o la señal. Y hasta que la tiene, puede transmitir. Claro, si la terminal no está utilizando el token, la pasa a la siguiente terminal que sigue en el anillo, y sigue circulando hasta que alguna terminal pide permiso para transmitir.<br />(Para ver el gráfico faltante haga lick en el menú superior "Bajar Trabajo")<br />Topología de bus<br />También conocida como topología lineal de bus, es un diseño simple que utiliza un solo cable al cual todas las estaciones se conectan. La topología usa un medio de transmisión de amplia cobertura ( broadcast medium ), ya que todas las estaciones pueden recibir las transmisiones emitidas por cualquier estación. Como es bastante simple la configuración, se puede implementar de manera barata. El problema inherente de este esquema es que si el cable se daña en cualquier punto, ninguna estación podrá transmitir. Aunque Ethernet puede tener varias configuraciones de cables, si se utiliza un cable de bus, esta topología representa una red de Ethernet.<br />Topología de árbol<br />Esta topología es un ejemplo generalizado del esquema de bus. El árbol tiene su primer nodo en la raíz, y se expande para afuera utilizando ramas, en donde se encuentran conectadas las demás terminales. Ésta topología permite que la red se expanda, y al mismo tiempo asegura que nada más existe una "ruta de datos" ( data path ) entre 2 terminales cualesquiera.<br />  <br />Generalidades<br />Una red de área amplia o WAN ( Wide Area Network ), se extiende sobre un área geográfica extensa, a veces un país o un continente; contiene un número variado de hosts dedicadas a ejecutar programas de usuario ( de aplicación ). Las hosts están conectadas por una de subred comunicación, o simplemente subred. El trabajo de la subred es conducir mensajes de una host a otra.<br />En muchas redes WAN, la subred tiene dos componentes distintos: las líneas de transmisión y los elementos de conmutación. Las líneas de transmisión ( circuitos, canales o troncales ) mueven bits de una máquina a otra.<br />Los elementos de conmutación son computadoras especializadas que conectan dos o más líneas de transmisión. Cuando los datos llegan por una línea de entrada, el elemento de conmutación debe escoger una línea de salida para reenviarlos. Aunque no existe una terminología estándar para designar estas computadoras, se les denomina nodos conmutadores de paquetes, sistemas intermedios y centrales de conmutación de datos. También es posible llamarles simplemente enrutadores.<br />En casi todas las WAN, la red contiene numerosos cables o líneas telefónicas, cada una conectada a un par de enrutadores. Si dos enrutadores que no comparten un cable desean comunicarse, deberán hacerlo indirectamente, por medio de otros dos enrutadores. Cuando se envía un paquete de un enrutador a otro a través de uno o más enrutadores intermedios, el paquete se recibe completo en cada enrutador intermedio, se almacena hasta que la línea de salida requerida está libre, y a continuación se reenvía. Una subred basada en este principio se llama, de punto a punto, de almacenar y reenviar, o de paquete conmutado. Casi todas las redes de área amplia ( excepto aquellas que usan satélites ) tienen subredes de almacenar y reenviar. Cuando los paquetes son pequeños y el tamaño de todos es el mismo, suelen llamarse celdas.Una posibilidad para una WAN es un sistema de satélite o de radio en tierra. Cada enrutador tiene una antena por medio de la cual puede enviar y recibir. Todos los enrutadores pueden oír las salidas enviadas desde el satélite y en algunos casos pueden oír también la transmisión ascendente de los otros enrutadores hacia el satélite. Algunas veces los enrutadores están conectados a una subred punto a punto de gran tamaño, y únicamente algunos de ellos tienen una antena de satélite. Por su naturaleza la redes de satélite son de difusión y son más útiles cuando la propiedad de difusión es importante.<br />En la figura anterior se muestra una WAN típica junto con el equipo requerido para las conexiones. Un enrutador envía el tráfico desde la red local, a través de la conexión de área extensa, hacia el destino remoto. El enrutador puede estar conectado tanto a una línea analógica como a una línea digital.<br />En este tipo de conexión, los enrutadores se conectan a las líneas analógicas a través de módem o a líneas digitales a través de Unidades de Servicio de Canal/Unidades de Servicio de Datos ( CSU / DSUs: Channel Service Unit / Data Service Units ). El tipo de servicio de transmisión determina la clase de equipo que el área extensa necesita para su funcionamiento.<br />Líneas Dedicadas y Líneas Conmutadas<br />Las redes WAN pueden incluir tanto líneas dedicadas como líneas conmutadas.<br />Una línea dedicada es una conexión permanente entre dos puntos que normalmente se alquila por meses.<br />Un servicio de línea conmutada no requiere conexiones permanentes entre dos puntos fijos. En su lugar, permite a los usuarios establecer conexiones temporales entre múltiples puntos cuya duración corresponde a la de la transmisión de datos. Existen dos tipos de servicios conmutados: servicios de conmutación de circuitos, similares a los servicios utilizados en las llamadas telefónicas; y los servicios de conmutación de paquetes, que se ajustan mejor a la transmisión de datos.<br />Servicios de conmutación de circuitos<br />En una conexión de conmutación de circuitos se establece un canal dedicado, denominado circuito, entre dos puntos por el tiempo que dura la llamada. El circuito proporciona una cantidad fija de ancho de banda durante la llamada y los usuarios sólo pagan por esa cantidad de ancho de banda el tiempo que dura la llamada.<br />Las conexiones de conmutación de circuitos tienen dos serios inconvenientes. El primero es que debido a que el ancho de banda en estas conexiones es fijo, no manejan adecuadamente las avalanchas de tráfico, requiriendo frecuentes retransmisiones. El segundo inconveniente es que estos circuitos virtuales sólo tienen una ruta, sin caminos alternativos definidos. Por esta razón cuando una línea se cae, es necesario que un usuario intervenga reencamine el tráfico manualmente o se detiene la transmisión.<br />Servicios de conmutación de paquetes<br />Los servicios de conmutación de paquetes suprimen el concepto de circuito virtual fijo. Los datos se transmiten paquete a paquete a través del entramado de la red o nube, de manera que cada paquete puede tomar un camino diferente a través de la red. Como no existe un circuito virtual predefinido, la conmutación de paquetes puede aumentar o disminuir el ancho de banda según sea necesario, pudiendo manejar adecuadamente las avalanchas de paquetes de forma adecuada. Los servicios de conmutación de paquetes son capaces de enrutar los paquetes, evitando las líneas caídas o congestionadas, debido a los múltiples caminos en la red.<br />Líneas Analógicas<br />Las líneas analógicas son las típicas líneas de voz desarrolla das inicialmente para llevar tráfico de voz. Este tipo de líneas son parte del servicio telefónico tradicional, por lo que se encuentran en cualquier lugar. Aunque el tráfico de datos digitales no es compatible con las señales de portadora analógica, se puede transmitir tráfico digital sobre líneas analógicas utilizando un módem, el cual modula las señales digitales sobre servicios de portadora analógica. La máxima tasa de transferencia de tráfico digital posible sobre líneas analógicas está en 43,000 bps.<br />Líneas Digitales<br />Las líneas digitales están diseñadas para transportar tráfico de datos, que es digital por naturaleza. En vez de utilizar un módem para cargar datos sobre una señal portadora digital, utilizará un canal de servicio digital / unidad de servicio de datos ( CSU / DSU ), el cual únicamente proporciona una interfaz a la línea digital. Las líneas digitales pueden transmitir tráfico de datos a velocidades de hasta 45 Mbps y están disponibles tanto para servicios dedicados como conmutados.<br />TECNOLOGIAS<br />Los protocolos de capa física WAN describen cómo proporcionar conexiones eléctricas, mecánicas, operacionales, y funcionales para los servicios de una red de área amplia. Estos servicios se obtienen en la mayoría de los casos de proveedores de servicio WAN tales como las compañías telefónicas, portadoras alternas, y agencias de Correo, Teléfono, y Telégrafo ( PTT: Post, Telephone and Telegraph ).<br />Los protocolos de enlace de datos WAN describen cómo los marcos se llevan entre los sistemas en un único enlace de datos. Incluyen los protocolos diseñados para operar sobre recursos punto a punto dedicados, recursos multipunto basados en recursos dedicados, y los servicios conmutados multiacceso tales como Frame Relay.<br />Los estándares WAN son definidos y manejados por un número de autoridades reconocidas incluyendo las siguientes agencias:<br />International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector ( ITU-T ), antes el Consultative Committee for Intemational Telegraph and Telephone ( CCITT ).<br />Intemational Organization for Standardization ( HYPERLINK "http://www.monografias.com/trabajos14/dificultades-iso/dificultades-iso.shtml" ISO ).<br />Intemet Engineering Task Force ( IETF ).<br />Electronic Industries Association ( ETA ).<br />Los estándares WAN describen típicamente tanto los requisitos de la capa física como de la capa de enlace de datos.<br />Capa Física: WAN<br />La capa física WAN describe la interfaz entre el equipo terminal de datos ( DTE ) y el equipo de conexión de los datos ( DCE ). Típicamente, el DCE es el proveedor de servicio, y el DTE es el dispositivo asociado. En este modelo, los servicios ofrecidos al DTE se hacen disponibles a través de un módem o unidad de servicio del canal/unidad de servicios de datos ( CSU / DSU ).<br />Algunos estándares de la capa física que especifican esta interfaz son:<br />EIA/TIA-232D: Esta norma fue definida como una interfaz estándar para conectar un DTE a un DCE.<br />EIA/TIA-449: Junto a la 422 y 423 forman la norma para transmisión en serie que extienden las distancias y velocidades de transmisión más allá de la norma 232.<br />V.35: Según su definición original, serviría para conectar un DTE a un DCE síncrono de banda ancha ( analógico ) que operara en el intervalo de 48 a 168 kbps.<br />X.21: Estándar CCITT para redes de conmutación de circuitos. Conecta un DTE al DCE de una red de datos pública.<br />G.703: Recomendaciones del ITU-T, antiguamente CCITT, relativas a los aspectos generales de una interfaz.<br />EIA-530: Presenta el mismo conjunto de señales que la EIA-232D.<br />High-Speed Serial Interface ( HSSI ): Estándar de red para las conexiones seriales de alta velocidad ( hasta 52 Mbps ) sobre conexiones WAN.<br />2. Capa de Enlace de Datos: Protocolos WAN<br />Las tramas más comunes en la capa de enlace de datos, asociadas con las líneas seriales sincrónicas se enumeran a continuación:<br />Synchronous Data Link Control ( SDLC ). Es un protocolo orientado a dígitos desarrollado por IBM. SDLC define un ambiente WAN multipunto que permite que varias estaciones se conecten a un recurso dedicado. SDLC define una estación primaria y una o más estaciones secundarias. La comunicación siempre es entre la estación primaria y una de sus estaciones secundarias. Las estaciones secundarias no pueden comunicarse entre sí directamente.<br />High-Level Data Link Control ( HDLC ). Es un estándar ISO. HDLC no pudo ser compatible entre diversos vendedores por la forma en que cada vendedor ha elegido cómo implementarla. HDLC soporta tanto configuraciones punto a punto como multipunto.<br />Link Access Procedure Balanced ( LAPB ). Utilizado sobre todo con X.25, puede también ser utilizado como transporte simple de enlace de datos. LAPB incluye capacidades para la detección de pérdida de secuencia o extravío de marcos así como también para intercambio, retransmitición, y reconocimiento de marcos.<br />Frame Relay. Utiliza los recursos digitales de alta calidad donde sea innecesario verificar los errores LAPB. Al utilizar un marco simplificado sin mecanismos de corrección de errores, Frame Relay puede enviar la información de la capa 2 muy rápidamente, comparado con otros protocolos WAN.<br />Point-to-Point Protocol ( PPP ). Descrito por el RFC 1661, dos estándares desarrollados por el IETF. El PPP contiene un campo de protocolo para identificar el protocolo de la capa de red.<br />X.25. Define la conexión entre una terminal y una red de conmutación de paquetes.<br />Integrated Services Digital Network ( ISDN ). Un conjunto de servicios digitales que transmite voz y datos sobre las líneas de teléfono existentes.<br />CONCLUSIONES<br />A lo largo de la historia los ordenadores ( o las computadoras ) nos han ayudado a realizar muchas aplicaciones y trabajos, el hombre no satisfecho con esto, buscó mas progreso, logrando implantar comunicaciones entre varias computadoras, o mejor dicho: "implantar Redes en las computadoras"; hoy en día la llamada Internet es dueña de las redes, en cualquier parte del mundo una computadora se comunica, comparte datos, realiza transacciones en segundos, gracias a las redes.<br />En los Bancos, las agencias de alquiler de vehículos, las líneas aéreas, y casi todas las empresas tienen como núcleo principal de la comunicación a una RED.<br />Gracias a la denominada INTERNET, familias, empresas, y personas de todo el mundo, se comunican, rápida y económicamente.<br />Las redes agilizaron en un paso gigante al mundo, porque grandes cantidades de información se trasladan de un sitio a otro sin peligro de extraviarse en el camino.<br />Internet es uno de los ejemplos claros de Redes WAN, que tratamos en este Trabajo.<br />  <br />CONCLUSIONES<br />Este trabajo fue de vital importancia en mi proceso de aprendizaje dado a que aprendí nuevos temas y conceptos sobre los diferentes tipos de redes que existen.<br />Amplié mis conocimientos sobre el tema.<br />Aprendí y adquirí nuevos conocimientos para mi formación personal y profesional.<br />Tengo un concepto más amplio y claro sobre las redes.<br />Conocí los principales actores y sus teorías sobre el estudio y desarrollo de las resdes.<br />Descubrí nuevos términos y su significado que enriquecen mis conocimientos.<br />BIBLIOGRAFIA<br />HERRAMIENTAS TELEMÁTICAS <br />LILIANA ESPINOSA RAMÍREZ (Directora Nacional) <br />EDITH NANCY ESPINEL BERNAL, Acreditadora <br />BOGOTÁ Enero de 2011.<br />ENCICLOPEDIA WIKIPEDIA, internet.<br />La información fue extraída de:<br />http://www.Monografias.com<br />http://www.geocities.com/Eureka/Plaza/2131/primeras.html<br />http://www.geocities.com/nicaraocalli/<br />Stephen Grossberg. "Teoría de Resonancia Adaptada". Disponible http://inf.udec.cl/~yfarran/web-redes/ind-redes.htm [Consulta 2004, febrero 12]<br />Microsoft Corporation. (1993-1998). Redes de Comunicación, Enciclopedia Microsoft Encarta 99.<br />

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