Fundamentos de redes. Tema 1 (complementaria)
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Asignatura Fundamentos de Redes. Grado en Ingeniería Telemática e Informática.
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- 1. Tema 1. Conceptos y nociones generales Contenidos 1.1. Introducción 1.2. ¿Qué entendemos por Telemática? 1.3. Evolución histórica de las Telecomunicaciones 1.4. Esquema básico de un sistema telemático 1.5. Evolución de las redes de transmisión de datos 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking 1.6.2. Redes de área local (LAN) 1.6.3. Redes de área amplia (WAN) 1.6.4. Redes de área metropolitana (MAN) 1.7. Concepto de ancho de banda digital
- 2. 1.1. Introducción La comunicación es algo intrínseco al ser humano La comunicación es algo intrínseco al ser humano Éste siempre ha sentido necesidad de comunicarse con Éste siempre ha sentido necesidad de comunicarse con los demás y con el medio que le rodeaba, y para ello utilizaba los demás y con el medio que le rodeaba, y para ello utilizaba infinidad de técnicas: gestos, lenguaje hablado, infinidad de técnicas: gestos, lenguaje hablado, escritura, símbolos,... escritura, símbolos,... Jeroglífico árabe 2800 a.C Pinturas Rupestres 7000 años antigüedad Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 2
- 3. 1.1. Introducción Transmisión de Información Transmisión de Información EMISOR EMISOR El EMISOR, El EMISOR, que da origen que da origen aala información la información Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales MEDIO MEDIO El MEDIO, El MEDIO, que permite que permite la transmisión la transmisión RECEPTOR RECEPTOR El RECEPTOR, El RECEPTOR, que recibe que recibe la información la información 3
- 4. 1.1. Introducción Necesidades de Comunicación Necesidades de Comunicación 1ª ))Comunicación DIRECTA 1ª Comunicación DIRECTA Alfabeto dactilológico para sordos GESTOS ++SONIDOS GESTOS SONIDOS Expresión intuitiva de manifestaciones Expresión intuitiva de manifestaciones con sentido propio. con sentido propio. Poco contenido informativo Poco contenido informativo COMUNICACIÓN HABLADA COMUNICACIÓN HABLADA Uso del lenguaje Uso del lenguaje Palabras con significado Palabras con significado Mayor contenido informativo Mayor contenido informativo Comunicación hablada Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 4
- 5. 1.1. Introducción Necesidades de Comunicación Necesidades de Comunicación 2ª) Comunicación A DISTANCIA 2ª) Comunicación A DISTANCIA Entornos geográficamente distantes:: Entornos geográficamente distantes Entre dos aldeas visibles Entre dos aldeas visibles Entre un barco y la costa Entre un barco y la costa Código de banderas en la marina Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales Se inventan técnicas particulares como:: Se inventan técnicas particulares como Señales de humo Señales de humo Destellos con espejos Destellos con espejos Posicionamientos con banderas Posicionamientos con banderas Señales de luz Señales de luz 5
- 6. 1.1. Introducción Comunicación a distancia.. Evolución tecnológica Comunicación a distancia Evolución tecnológica Esquema telégrafo Eléctrico (S. XIX) Torre BTS (S. XX) Teléfono Siglo XIX Satélite de comunicación (S. XX) Durante la primera mitad del siglo XIX se produjo el nacimiento de las Durante la primera mitad del siglo XIX se produjo el nacimiento de las comunicaciones aadistancia por medios eléctricos. Desde entonces se han comunicaciones distancia por medios eléctricos. Desde entonces se han desarrollado nuevas técnicas que son sólo la antesala de nuevas experiencias desarrollado nuevas técnicas que son sólo la antesala de nuevas experiencias Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 6
- 7. 1.2. ¿Qué entendemos por TELEMÁTICA? Telecomunicación Telecomunicación Informática Informática Prefijo “Tele” significa ""Distancia"oo Prefijo “Tele” significa Distancia" ""Lejos". .Por tanto, su significado literal Lejos" Por tanto, su significado literal será ““Comunicaciónaadistancia““ será Comunicación distancia Proviene de ““Información”yy““Automática”. Automática”. Proviene de Información” Su significado literal será “el tratamiento Su significado literal será “el tratamiento automático de la información”” automático de la información ““Sistemade comunicación telegráfica, Sistema de comunicación telegráfica, telefónica ooradiotelegráfica yydemás telefónica radiotelegráfica demás análogos” (Real Academía Española) análogos” (Real Academía Española) ““Conjuntode conocimientos científicos yy Conjunto de conocimientos científicos técnicas que hacen posible el tratamiento técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de automático de la información por medio de ordenadores” (Real Academía Española) ordenadores” (Real Academía Española) 2ª MITAD DÉCADA 70s 2ª MITAD DÉCADA 70s 4ª Generación de ordenadores 4ª Generación de ordenadores Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 7
- 8. 1.2. ¿Qué entendemos por TELEMÁTICA? Esta unión da origen al concepto de Esta unión da origen al concepto de TELEINFORMÁTICA O TELEMÁTICA TELEINFORMÁTICA O TELEMÁTICA ““Conjuntode máquinas, técnicas y métodos relacionados entre sí Conjunto de máquinas, técnicas y métodos relacionados entre sí que permiten el proceso de datos a distancia y que participan de que permiten el proceso de datos a distancia y que participan de la convergencia entre las Telecomunicaciones y la Informática”” la convergencia entre las Telecomunicaciones y la Informática ““Cienciaque trata de la conectividad y Ciencia que trata de la conectividad y comunicación a distancia entre procesos”” comunicación a distancia entre procesos Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 8
- 9. 1.3. Evolución histórica de las Telecomunicaciones 1.830. Las telecomunicaciones comienzan con la utilización de 1.830. Las telecomunicaciones comienzan con la utilización de Telégrafo. .Creación de Samuel F. B. Morse usando su propio código Telégrafo Creación de Samuel F. B. Morse usando su propio código Telégrafo de 1 aguja Caracteres transmitidos en serie Tendido 2 cables Código Morse (1.820) 1855. Charles Wheatstone incorporó una cinta junto aala perforadora 1855. Charles Wheatstone incorporó una cinta junto la perforadora que permitía el envío yyrecepción en modo off-line que permitía el envío recepción en modo off-line 1874. Emile Baudot inventó el telégrafo múltiple que permitía el envío 1874. Emile Baudot inventó el telégrafo múltiple que permitía el envío de varios mensajes por la misma línea (distribuidores de tiempo) de varios mensajes por la misma línea (distribuidores de tiempo) Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 9
- 10. 1.3. Evolución histórica de las Telecomunicaciones 1.876. Alexander Graham Bell inventó el Teléfono con el que comenzó 1.876. Alexander Graham Bell inventó el Teléfono con el que comenzó la comunicación de la voz aadistancia la comunicación de la voz distancia Milde&Fils 1.890 Gower-Bell 1.880 1910. Con la introducción del Teletipo o teleimpresor, la telegrafía 1910. Con la introducción del Teletipo o teleimpresor, la telegrafía manual empezó aareemplazarse por la de impresión (500 palabras manual empezó reemplazarse por la de impresión (500 palabras por minuto), haciéndola más eficiente, barata yyde fácil manejo por minuto), haciéndola más eficiente, barata de fácil manejo Centralita de barras cruzadas (L. M. Ericsson) 1.880 Teletipo de Friden. 1.950 Cinta perforada Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 10
- 11. 1.3. Evolución histórica de las Telecomunicaciones 1.950. Con la aparición del MODEM, ,comenzaron los primeros intentos de 1.950. Con la aparición del MODEM comenzaron los primeros intentos de transmisión de datos entre ordenadores. Será en los 60´s y, en concreto, transmisión de datos entre ordenadores. Será en los 60´s y, en concreto, durante los 70´s cuando se implante definitivamente. durante los 70´s cuando se implante definitivamente. Década de los 60´s: Década de los 60´s: - -Lenguajes de programación interactivos Lenguajes de programación interactivos - -Sistemas operativos conversacionales Sistemas operativos conversacionales - -Tecnología de conmutación de paquetes Tecnología de conmutación de paquetes - -Satélites de comunicaciones Satélites de comunicaciones Sistema de transmisión por MODEM Década de los 70´s: Década de los 70´s: - -Redes de ordenadores Redes de ordenadores - -Protocolos yyarquitecturas telemáticas Protocolos arquitecturas telemáticas - -Procesos de normalización yyestandarización Procesos de normalización estandarización Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 11
- 12. 1.3. Evolución histórica de las Telecomunicaciones 1.971. Nace ARPANET, ,fundada por DARPA, que dará origen aala red INTERNET. . 1.971. Nace ARPANET fundada por DARPA, que dará origen la red INTERNET En esta red se desarrolló el conjunto de protocolos TCP/IP. En esta red se desarrolló el conjunto de protocolos TCP/IP. 1.972. En España aparece la primera red pública de conmutación de paquetes 1.972. En España aparece la primera red pública de conmutación de paquetes denominada Red Especial de Transmisión de Datos (RETD) denominada Red Especial de Transmisión de Datos (RETD) 1.974. IBM configura la primera arquitectura telemática para sistemas distribuidos 1.974. IBM configura la primera arquitectura telemática para sistemas distribuidos denominada System Network Architecture (SNA) denominada System Network Architecture (SNA) 1.976. Digital Equipment Corporation (DEC) presenta su arquitectura de sistemas 1.976. Digital Equipment Corporation (DEC) presenta su arquitectura de sistemas distribuidos Digital Network Architectura (DNA) distribuidos Digital Network Architectura (DNA) 1.976. El CCITT (actual ITU-T), normalizó las redes de conmutación de circuitos 1.976. El CCITT (actual ITU-T), normalizó las redes de conmutación de circuitos (norma X.21) )yyde paquetes (norma X.25) ) (norma X.21 de paquetes (norma X.25 1.977. ISO (Organización de Estándares Internacionales) modela yynormaliza la 1.977. ISO (Organización de Estándares Internacionales) modela normaliza la interconexión de ordenadores creando el Modelo Básico de Referencia para la interconexión de ordenadores creando el Modelo Básico de Referencia para la Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) 1.978. Aparición de las Redes de Área Local (LAN) que permiten la interconexión 1.978. Aparición de las Redes de Área Local (LAN) que permiten la interconexión entre equipos informáticos en entornos reducidos (Ethernet, Token-Ring yyFDDI) entre equipos informáticos en entornos reducidos (Ethernet, Token-Ring FDDI) Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 12
- 13. 1.3. Evolución histórica de las Telecomunicaciones Década de los 80´s: Década de los 80´s: - -Ordenador Personal (IBM PC) Ordenador Personal (IBM PC) - -Servicios de Valor Añadido (Teletex, Telefax, Vidotex, …) Servicios de Valor Añadido (Teletex, Telefax, Vidotex, …) - -Redes Digitales (integración texto, datos, imagen yyvoz) Redes Digitales (integración texto, datos, imagen voz) Década de los 90´s: Década de los 90´s: - -Tecnologías Multimedia Tecnologías Multimedia - -Redes de Banda Ancha (FRAME RELAY, ATM, ADSL) Redes de Banda Ancha (FRAME RELAY, ATM, ADSL) - -Servicios de Telefonía Móvil Servicios de Telefonía Móvil - -Servicios IP Servicios IP Siglo XXI Siglo XXI - -Más IP (IP v.6) eeINTERNET 22 Más IP (IP v.6) INTERNET - -Más Movilidad (tecnologías inalámbricas) Más Movilidad (tecnologías inalámbricas) - -Más Domótica (edificios yyhogares inteligentes) Más Domótica (edificios hogares inteligentes) - -Más PAN (Redes de Área Personal) como las BIO-redes Más PAN (Redes de Área Personal) como las BIO-redes Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 13
- 14. 1.4. Esquema básico de un Sistema Telemático Se denomina SISTEMA TELEMÁTICO al conjunto de recursos Se denomina SISTEMA TELEMÁTICO al conjunto de recursos hardware y software utilizados para satisfacer unas determinadas hardware y software utilizados para satisfacer unas determinadas necesidades de transmisión de datos necesidades de transmisión de datos MODEM: permite adaptar MODEM: permite adaptar las señales enviadas por un las señales enviadas por un sistema informático para su sistema informático para su transmisión aa través de Redes transmisión través de Redes de Telecomunicación de Telecomunicación PROCESADOR CENTRAL: PROCESADOR CENTRAL: se encarga del tratamiento de se encarga del tratamiento de la información (nodo) la información (nodo) Terminal Remoto MODEM MODEM TERMINAL REMOTO: TERMINAL REMOTO: cualquier dispositivo capaz cualquier dispositivo capaz de intercambiar datos con el de intercambiar datos con el Procesador Central Procesador Central Red de Transmisión de datos o Red de comunicaciones Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales Procesador Central RED DE COMUNICACIONES: RED DE COMUNICACIONES: soporta la transmisión de datos yy soporta la transmisión de datos puede utilizar diversos medios puede utilizar diversos medios físicos físicos 14
- 15. 1.5. Evolución de las Redes de Transmisión de Datos RED DE TRANSMISIÓN DE DATOS RED DE TRANSMISIÓN DE DATOS Conjunto de elementos físicos yylógicos para la interconexión de equipos Conjunto de elementos físicos lógicos para la interconexión de equipos yysatisfacen todas las necesidades de comunicación de datos entre los mismos satisfacen todas las necesidades de comunicación de datos entre los mismos Década de los 60´s. La primera red que se utilizó fue la existente RED TELEFÓNICA Década de los 70´s. Aparecen las REDES ESPECIALIZADAS EN TRANSMISIÓN DE DATOS (RETD. España, 1.972) 1.Teletipo Siemens. Uno de los últimos modelos que fue empleado por usuarios y abonados al Telex. 2. Equipo Terminal del Sistema Telegráfico GH-121. Sistema para transmitir varios canales telegráficos a través de un canal telefónico. 3. Ordenador de propósito general Honeywell-Bull. Utilizado en la primera Red Especial de Transmisión de Datos (RETD). 4. Equipo TESYS. Equipo desarrollado por Telefónica para la Red IBERPAC de Transmisión de Datos por Conmutación de Paquetes X-25. Secoinsa. 5. Multiplexador SMUX-D. Multiplexa hasta 20 canales de datos síncronos y asíncronos de 2,4 a 19,2 kbit/s configurando un flujo de 64 kbit/s. Red IBERMIC. Alcatel Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 15
- 16. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 16
- 17. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 17
- 18. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 18
- 19. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 19
- 20. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 20
- 21. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 21
- 22. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.1. Redes de computadores y networking Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 22
- 23. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.2. Redes de área local (LAN) Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 23
- 24. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.2. Redes de área local (LAN) RED DE ÁREA LOCAL (LAN o RAL) Red de ordenadores creadas para responder las necesidades de tratamiento de la información a pequeñas distancias, impulsadas por la microinformática y el uso creciente de las tecnologías de la información en la actividad empresarial Velocidad de transmisión Velocidad de transmisión elevada (entre 10, 100, elevada (entre 10, 100, 1000 yy10000 Mbps) 1000 10000 Mbps) Utilizan medios de Utilizan medios de transmisión privados transmisión privados Entornos reducidos Entornos reducidos (unos pocos Km.) tales (unos pocos Km.) tales como una sala, un planta como una sala, un planta de edificio, un edificio, de edificio, un edificio, complejo de varios edificios complejo de varios edificios Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales Conectividad de un gran Conectividad de un gran número de dispositivos número de dispositivos que compartirán recursos que compartirán recursos comunes (conexión aaInternet, comunes (conexión Internet, impresoras, discos,…) impresoras, discos,…) Permite la conexión aa Permite la conexión otras redes aatravés de otras redes través de pasarelas (Gateways) pasarelas (Gateways) 24
- 25. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.2. Redes de área local (LAN). Redes especializadas: SAN Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 25
- 26. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.2. Redes de área local (LAN). Redes especializadas: VPN Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 26
- 27. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.2. Redes de área local (LAN). Intranet/Extranet Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 27
- 28. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.3. Red de área extensa (WAN) Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 28
- 29. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.3. Red de área extensa (WAN) RED DE ÁREA EXTENSA (WAN) Surgen para satisfacer las necesidades de transmisión de datos a distancias mayores de unos pocos kilómetros. La más comunes son las denominadas Redes Públicas de Telecomunicación existentes en casi todos los países Velocidad de transmisión Velocidad de transmisión menor que en LAN (desde menor que en LAN (desde 56 Kbps hasta 155 Mbps) 56 Kbps hasta 155 Mbps) Medios de transmisión públicos. En España, Medios de transmisión públicos. En España, las redes públicas han sido: las redes públicas han sido: -Red Telex de Correos y Telégrafos Red Telex de Correos y Telégrafos -Red Telefónica Básica de Telefónica Red Telefónica Básica de Telefónica - - RETD (después IBERPAC) de Telefónica RETD (después IBERPAC) de Telefónica -Red IBERMIC de Telefónica Red IBERMIC de Telefónica Mayor cobertura geográfica Mayor cobertura geográfica ampliándose aa miles de Km. ampliándose miles de Km. Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales En la actualidad, los principales operadores En la actualidad, los principales operadores del país despliegan sus propias redes: del país despliegan sus propias redes: - - Red IP de Telefónica Red IP de Telefónica -RETENET de Retevisión RETENET de Retevisión 29
- 30. 1.6. Terminología básica de Networking 1.6.4. Red de área metropolitana (MAN) Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 30
- 31. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 31
- 32. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 32
- 33. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 33
- 34. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 34
- 35. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 35
- 36. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 36
- 37. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 37
- 38. 1.7. Concepto de Ancho de Banda Digital Servicios Telemáticos / Tema 1. Conceptos y nociones generales 38
Notas del editor
- Para comenzar, vamos a hablar de la Teoría básica de la comunicación
- Todo nace por una necesidad... la necesidad de COMUNICACIÓN
- La evolución tecnológica a lo largo de las últimas décadas del siglo XX, en concreto en el campo de la Informática y las Telecomunicaciones, han llevado a la creación de una ciencia denominada TELEMÁTICA. Por un lado, la Telecomunicación: Muy relacionada con la telegrafía (1er sistema de comunicación a distancia basado en medios eléctricos) en sus principios. Por otro lado, la Informática: En concreto, durante la 2ª de los 70's, con la 4ª generación de ordenadores VLSI (Very Large Scale Integration, integración en escala muy grande)
- Otra definición de Telemática: Ciencia que estudia la posibilidad de establecer un diálogo a distancia entre equipos informáticos, utilizando como medio de transmisión las redes de Telecomunicaciones. Con respecto a los procesos (hoy por hoy, en su mayoría denominados como DISTRIBUIDOS), podemos indicar que hoy en día se clasifican en: Procesos entre pares (p.e. aplicaciones como E-mule o Kaaza) Procesos cliente/servidor (p.e. servicios clásicos de Internet)
- Con la aparición del Teletipo, comenzó a diferenciarse entre Comunicación de Voz y Comunicación de Datos
- Década de los 60's: La aparición de Tecnologías de conmutación de paquetes dará lugar al nacimiento de las Redes de Transmisión de Datos, que para nosotros se convertirán en la actuales Redes de Comunicaciones (para transporte de voz/datos) Las Redes de Comunicaciones facilitarán la comunicación a largas distancias, permitiendo a entornos locales (sedes de empresas, oficinas, teletrabajadores o usuarios) conectarse entre sí.
- - CCITT: Comité Consultivo Internacional de Telecomunicaciones denominado actualmente como Unión Internaciones de Telecomunicaciones (ITU)
- Sin duda, durante la última década de siglo XX, se ha producido la mayor expansión en la aplicación de la Telemática (en los países desarrollados), motivada por: Rápida evolución de las Redes de computadores Desarrollo de los sistemas distribuidos Aparición de Redes de comunicaciones de banda ancha (mayor capacidad para transmisiones a mayor distancia)
- También puede describirse un sistema telemático a partir de la Nomenclatura ITU como: ETD (DTE) ------- ETCD (DCE)------------------ RTD --------------------ETCD (DCE) ------- ETD (DTE) | | |_____________________ CD _______________________| ETD (DTE): Equipo Terminal de Datos ETCD (DCE): Equipo Terminal del Circuito de Datos RTD: Red de Transmisión de Datos CD: Circuito de Datos
- Soportadas por la actuales tecnologías de Redes de comunicaciones de Banda Ancha como: x.25 xDSL ATM MPLS SONET/SDH Frame Relay LMDS
- Realizar previamente una “Lluvia de ideas” en clase alrededor de la palabra “RED” (duración máxima 5 a 7 minutos) Una red es un sistema de objetos o personas conectados de manera intrincada (definición común de red) Las redes están en todas partes, incluso en nuestro propio cuerpo. El sistema nervioso y el sistema cardiovascular son redes. El diagrama de la figura muestra algunos tipos de redes; puede pensar en algunos más. Observe la forma en que están agrupados: Comunicaciones Transporte Social Biológico Servicios públicos
- El networking surgió como resultado de las aplicaciones creadas para las empresas y la aparición de la microinformática. Hasta entonces habían existido terminales sin capacidad de proceso conectados a grandes Main-Frame Sin embargo, en el momento en que se implementaron estas aplicaciones, las empresas poseían computadores que eran dispositivos independientes y cada uno operaba de forma individual, independientemente de los demás computadores.
- Por entonces, la únicas redes existentes eran las SNEAKERNET o Redes a pie: Canales por los cuales la información electrónica era transmitida físicamente de un ordenador a otro a través de un disquete o CD. Pronto, se tornó evidente que el uso de disquetes para compartir datos no era un método eficaz ni económico para desarrollar la actividad empresarial. La red a pie creaba copias múltiples de los datos. Cada vez que se modificaba un archivo, había que volver a compartirlo con el resto de sus usuarios. Si dos usuarios modificaban el archivo, y luego intentaban compartirlo, se perdía alguno de los dos conjuntos de modificaciones. Las empresas necesitaban una solución que resolviera con éxito las tres preguntas siguientes: 1. cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y de otros recursos 2. cómo comunicarse con eficiencia 3. cómo configurar y administrar una red
- Las empresas se dieron cuenta de que podrían ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad con la tecnología del networking. Empezaron agregando redes y expandiendo las redes existentes casi tan rápidamente como se producía la introducción de nuevas tecnologías y productos de red. Como resultado, a principios de los 80, se produjo una tremenda expansión del networking y sin embargo, el temprano desarrollo de la redes resultaba caótico y desorganizado. A mediados de la década del 80, comenzaron a presentarse los primeros problemas emergentes de este crecimiento desordenado. Muchas de las tecnologías de red que habían emergido se habían creado con una variedad de implementaciones de hardware y software distintas. Por lo tanto, muchas de las nuevas tecnologías no eran compatibles entre sí. Se tornó cada vez más difícil la comunicación entre redes que usaban distintas especificaciones. Como los estándares LAN proporcionaban un conjunto abierto de pautas para la creación de hardware y software de red, se podrían compatibilizar los equipos provenientes de diferentes empresas. Esto permitía la estabilidad en la implementación de las LAN.
- A medida que el uso de los computadores en las empresas aumentaba, pronto resultó obvio que incluso las LAN no eran suficientes. En un sistema de LAN, cada departamento o empresa era una especie de isla electrónica. Lo que se necesitaba era una forma de que la información se pudiera transferir rápidamente y con eficiencia, no solamente dentro de una misma empresa sino también de una empresa a otra.
- Lo que se necesitaba era una forma de que la información se pudiera transferir rápidamente y con eficiencia, no solamente dentro de unas misma empresa sino de una empresa a otra. Entonces, la solución fue la creación de redes de área metropolitana (MAN) y redes de área amplia (WAN). Como las WAN podían conectar redes de usuarios dentro de áreas geográficas extensas, permitieron que las empresas se comunicaran entre sí a través de grandes distancias. Siempre con el objetivo de resolver los 3 problemas iniciales indicados. Aquí jugaron y juegan un papel muy importante las Redes de comunicaciones. Por tanto, la definición de NETWORKING sería: Conjunto de técnicas y medios que facilitan el intercambio de información entre dispositivos independientes mediante su conexión en red.
- Para facilitar su estudio, la mayoría de las redes de computadores se han clasificado, inicialmente según su cobertura, en redes de área local (LAN), redes de área metropolitana (MAN) y redes de área amplia (WAN) Las LAN generalmente se encuentran en su totalidad dentro del mismo edificio o grupo de edificios y manejan las comunicaciones entre las oficinas. Las MAN cubren distancias mayores que una LAN pero no llegan a alcanzar nunca la extensión de una WAN Las WAN cubren un área geográfica más extensa y conectan ciudades y países. Algunos ejemplos útiles de LAN y WAN aparecen en la siguiente figura; se debe hacer referencia a estos ejemplos siempre que aparezca una pregunta relativa a la creación de una LAN o una WAN. Las LAN y/o las WAN también se pueden conectar entre sí mediante internetworking
- Como hemos comprobado, la evolución del networking es consecuencia de una búsqueda por ahorrar costes y aumentar la productividad en las empresas. Una de las primeras soluciones a estos problemas fue la creación de redes de área local (LAN). Como eran capaces de conectar todas las estaciones de trabajo, dispositivos periféricos, terminales y otros dispositivos ubicados dentro de un mismo edificio, las LAN permitieron que las empresas utilizaran la tecnología informática para compartir de manera eficiente archivos e impresoras. Algunas tecnologías LAN más representativas son: Familia Ethernet Token-Ring FDDI
- Con respecto a la distancia que cubren, no existe una distancia exacta, pero habitualmente se ha considerado inferior a 2 Km. En la actualidad, tecnologías LAN como Gigabit Ethernet usando como medio de transmisión la Fibra Óptica, superan el límite anterior en sus implementaciones.
- Dentro del ámbito local, también pueden existir redes especializadas en tareas específicas como: Redes de Área de Almacenamiento (SAN) Intranets / Extranets Redes Privadas Virtuales (VPN) Redes de Área de Almacenamiento o SAN: Red dedicada de alto rendimiento para mover datos entre servidores y recursos de almacenamiento (arrays o matrices de discos). Utiliza una infraestructura de red independiente, permitiendo los siguientes escenarios de conexión: Servidor – almacenamiento Servidor – servidor Almacenamiento – almacenamiento Poseen las siguientes características: Rendimiento: Proporciona alta velocidad y acceso concurrente a las matrices de disco. Disponibilidad: Proporciona tolerancia a fallos, cubriendo distancias de hasta 10 Km. Escalabilidad: Proporciona fácil adaptación de nuevas tecnologías y nuevos dispositivos Ejempo: Tecnología Fiber-Channel
- Red privada virtual o VPN: Servicio de conectividad segura y fiable sobre una infraestructura de red pública compartida, como p.e. Internet global, a la LAN de la empresa. Tres son las implementaciones frecuentes de VPNs: VPN de acceso: Proporciona acceso seguro a un teletrabajador o pequeña oficina (SOHO) a la red interna. VPN de intranet: Proporciona acceso seguro a una sede u oficina regional a la red interna. VPN de extranet: Proporciona acceso seguro a un socio comercial a una parte externa de la red interna. Principales ventajas son: Proporcionan privacidad de forma sencilla al acceso Encriptación transparente para el usuario final Movilidad con acceso seguro a la red corporativa
- Red interna o intranet: Diseñadas sobre aplicaciones y servicios de Internet, principalmente servidores Web, solo accesibles por usuarios con privilegios de acceso a la LAN interna de la organización. También accesibles mediante una VPN de acceso o VPN de intranet. Red externa o extranet: Hace referencia a las aplicaciones y servicios basados en la red interna, pero permiten un acceso extendido y seguro a usuarios o empresas externas. Accesibles mediante una VPN de extranet.
- A medida que el uso de los computadores en las empresas aumentaba, pronto resultó obvio que incluso las LAN no eran suficientes. En un sistema de LAN, cada departamento, o empresa, era una especie de isla electrónica. Lo que se necesitaba era una forma de transferir información de manera eficiente y rápida de una empresa a otra La solución surgió con la creación de las redes de área amplia (WAN). Las WAN interconectaban las LAN, que a su vez proporcionaban acceso a los computadores o a los servidores de archivos ubicados en otros lugares. Como las WAN conectaban redes de usuarios dentro de un área geográfica extensa, permitieron que las empresas se comunicaran entre sí a través de grandes distancias. Como resultado de la interconexión de los computadores, impresoras y otros dispositivos en una WAN, las empresas pudieron comunicarse entre sí, compartir información y recursos, y tener acceso a Internet Algunas de las tecnologías comunes de las WAN son: RTB (Red Telefónica Básica) RDSI (Red digital de servicios integrados) DSL (Digital Subscriber Line)(Línea de suscripción digital) Frame relay ATM (Modo de transferencia asíncrona) Series de portadoras T (EE.UU y Canada) y E (Europa y America Latina): T1, E1, T3, E3, etc. SONET (Red óptica síncrona)
- La MAN es una red que abarca un área metropolitana, como, por ejemplo, una ciudad o una zona suburbana. Una MAN generalmente consta de una o más LAN dentro de un área geográfica común. Por ejemplo, un banco con varias sucursales puede utilizar una MAN. Normalmente, se utiliza un proveedor de servicios para conectar dos o más sitios LAN utilizando líneas privadas de comunicación o servicios ópticos (p.e. metroLAN). También se puede crear una MAN usando tecnologías inalámbricas como LMDS o WIMAX.
- El ancho de banda es un concepto muy importante en networking. En un primer acercamiento, podemos decir que mide “Capacidad de transporte de la información” No obstante, como ayuda a su comprensión, veamos las siguientes dos analogías: 1. El ancho de banda es similar al diámetro de una tubería: Piense en la red de cañerías que transporta el agua hasta su hogar y que se lleva las aguas servidas. Esas cañerías poseen distintos diámetros: la tubería de agua principal de la ciudad puede tener 2 metros de diámetro, mientras que la del grifo de la cocina puede tener 2 centímetros. El ancho de la tubería mide su capacidad de transporte de agua. En esta analogía, el agua representa la información y el diámetro de la cañería representa el ancho de banda.
- 2. El ancho de banda también puede compararse a la cantidad de carriles de una autopista: Piense en la red de carreteras de su ciudad o pueblo Puede haber autopistas de ocho carriles, con salidas a rutas de 2 y 3 carriles, que a su vez pueden llevarlo a calles de 2 carriles sin divisiones y, eventualmente, a su entrada particular. En esta analogía, la cantidad de carriles representa el ancho de banda, y la cantidad de automóviles representa la cantidad de información que se puede transportar.
- ¿Por qué es importante el ancho de banda? 1. El ancho de banda es finito. El ancho de banda está limitado por las leyes de la física y por las tecnologías empleadas para colocar la información en los medios. Por ejemplo, el ancho de banda de un línea RTB convencional está limitado a alrededor de 56 Kbps por las propiedades físicas de los cables telefónicos de par trenzado y por la tecnología de MODEM. No obstante, las tecnologías empleadas por xDSL utilizan los mismos cables telefónicos de par trenzado, y sin embargo DSL ofrece un ancho de banda mucho mayor que los módems convencionales. Esto demuestra que a veces es difícil definir los límites impuestos por las mismas leyes de la física. La fibra óptica posee el potencial físico para proporcionar un ancho de banda prácticamente ilimitado. Aun así, el ancho de banda de la fibra óptica no se puede aprovechar en su totalidad, en tanto no se desarrollen tecnologías que aprovechen todo su potencial. P.e. 10 Gbps Ethernet 2. El ancho de banda no es gratuito. Es posible adquirir equipos para una red de área local (LAN) capaz de brindar un ancho de banda casi ilimitado durante un período extendido de tiempo. Para conexiones de red de área amplia (WAN), casi siempre hace falta comprar el ancho de banda de un proveedor de servicios. En ambos casos, comprender el significado del ancho de banda, y los cambios en su demanda a través del tiempo, pueden ahorrarle importantes sumas de dinero a un individuo o a una empresa. Un administrador de red necesita tomar las decisiones correctas con respecto al tipo de equipo y servicios que debe adquirir. 3. El ancho de banda es un factor clave a la hora de analizar el rendimiento de una red. El ancho de banda y la tasa de transferencia tienen un fuerte impacto en el rendimiento y el diseño de la red. 4. La demanda de ancho de banda no para de crecer. Nuevas tecnologías e infraestructuras de red brindan mayor ancho de banda y se crean nuevas aplicaciones que aprovechan esa mayor capacidad. Contenidos multimedia, nuevos servicios de Internet, sistemas telefónicos IP, etc., requieren muchísima cantidad de ancho de banda. Un profesional de networking debe anticiparse a la necesidad de mayor ancho de banda y actuar en función de eso.
- Existen dos usos comunes del término ancho de banda: uno se refiere a la capacidad de transmisión de señales analógicas (ancho de banda analógico) y otro, a la capacidad de transmisión de información digital (ancho de banda digital). En este curso trabajaremos con este último, que nombraremos simplemente como “ancho de banda” durante el resto del termario. Como sabemos, la unidad básica que se utiliza para describir el flujo de información digital es el bit, y la unidad básica de tiempo es el segundo; por ello, la unidad de medida del ancho de banda digital es el bit por segundo (bps). Así, la definición de Ancho de banda digital sería: Cantidad máxima de bits que teóricamente pueden atravesar una conexión de red en una cantidad específica de tiempo. Así, si la comunicación se produjera a esta velocidad, 1 bit por 1 segundo, sería demasiado lenta. Imagínese si tratara de enviar el código ASCII correspondiente a su nombre y dirección (ASCII -> 1 carácter = 1 byte = 8 bits): ¡tardaría varios minutos! Afortunadamente, en la actualidad es posible realizar las comunicaciones de modo más veloz. La tabla proporciona un resumen de las diversas unidades de ancho de banda. Por ejemplo: Transmitamos la palabra HOLA a 1 bps H: 00001001 O: 00111001 L: 00011001 A: 01000001 8 bits x 4 caracteres = 32 bits a 1 bps = 32 segundos Ancho de banda digital = Velocidad de información
- Como se ha comentado, el ancho de banda está limitado por las leyes de la física y por las tecnologías empleadas para colocar la información en los medios. Así, los diferentes medios y las diferentes tecnologías de LAN y WAN poseen diferentes anchos de banda. Existen diferencias físicas en la manera en que las señales se desplazan a través de medios como el cable de par trenzado, cable coaxial, transmisión inalámbrica y fibra óptica, que establecen límites fundamentales en la capacidad de transporte de información o ancho de banda potencial de estos medios. Pero el ancho de banda teórico está determinado por las tecnologías utilizadas para detectar las señales de red. Por ejemplo, la limitación física del cable de par trenzado sin blindaje es de más de 1 Gbps. Pero según la tecnología utilizada (por ejemplo, Ethernet 10, 100 ó 1000 Mbps), el ancho de banda es establecido por la señalización utilizada (en la electrónica de red), no por las limitaciones reales del medio. La figura muestra el ancho de banda digital máximo posible, incluyendo las limitaciones de longitud, para algunos medios comunes de networking. Tenga siempre en cuenta que los límites son tanto físicos como tecnológicos.
- La figura resume distintos servicios de WAN y el ancho de banda asociado con cada servicio. ¿Cuál es el servicio que utiliza en su hogar? ¿Y en la escuela?
- Supongamos que usted es lo suficientemente afortunado como para acaba de instalar una línea ADSL a 20 Mbps. Sin embargo, esa película que usted desea ver o aquel software que desea descargar tarda demasiado en recibirse ¿Creyó usted que recibiría todo el ancho de banda que prometía la publicidad? Pues bien, existe otro concepto importante que debería haber tenido en cuenta; este concepto se denomina Tasa de transferencia o Rendimiento: Se refiere a la medida real del ancho de banda, en un instante determinado y usando rutas específicas de internet (conjunto de redes), al transmitirse un conjunto específico de datos. Desafortunadamente, por varios motivos, la Tasa de transferencia o Rendimiento a menudo es mucho menor que el ancho de banda digital teórico posible. En la figura pueden verse algunos de los factores que lo determinan. Al diseñar una red, es importante tener en cuenta el teórico ancho de banda digital disponible, medir el rendimiento y decidir si éste es adecuado para el usuario.
- A menudo, los administradores de red deben tomar decisiones con respecto al ancho de banda. Una decisión podría ser la necesidad de incrementar el tamaño de la conexión WAN para garantizar el acceso a nueva base de datos. Otra decisión, determinar si el ancho de banda del actual backbone de la LAN alcanza para un programa de distribución de video on-line. Las respuestas a este tipo de problemas no siempre son fáciles de hallar, pero se puede comenzar con un cálculo sencillo del Tiempo de transferencia de datos = Tamaño del archivo / Ancho de banda (del enlace más lento entre el host origen y el host destino). Si se conoce el tamaño típico de un archivo para una aplicación dada, al dividir el tamaño del archivo por el ancho de banda de la red, se obtiene una estimación del tiempo más rápido en el cual se puede transferir el archivo. Hay dos puntos importantes a considerar al realizar este cálculo: El resultado no es más que un estimado, porque el tamaño del archivo no incluye el gasto agregado por el encapsulamiento. Es probable que el resultado sea el tiempo de transferencia en el mejor de los casos, ya que el ancho de banda disponible casi nunca está en el máximo teórico para el tipo de red. Se puede obtener un estimado más preciso sustituyendo el ancho de banda por la tasa de transferencia en la ecuación. Ahora que estáis familiarizados con las unidades del ancho de banda digital, trate de resolver el siguiente problema: ¿Qué lleva menos tiempo, enviar el contenido de un disquete (1,44 MB) lleno de datos a través de una línea RSDI o enviar el contenido de un disco duro de 10 GB lleno de datos a través de una línea OC-48? Use las cifras de la tabla de ancho de banda presentada anteriormente para encontrar la respuesta RDSI: BW = 128 Kbps (0,128 Mbps). T = (1,44x8) / 0,128 = 90 segundos OC-48: BW = 2,488 Gpbs. T = 10x8/2,488 = 32,15 segundos