Este documento describe conceptos básicos sobre redes digitales de información. Explica que una red informática es un conjunto de equipos interconectados que permiten compartir recursos e intercambiar información. Describe los tipos de señales analógicas y digitales, los sistemas de transmisión de datos, los métodos de conmutación y el modelo OSI de 7 capas para la comunicación en redes.

1. NTICx 4º AÑO - Evaluación MóduloI
ALUMNO:
Modulo II
Redes digitales de información
2015
Lic. M.FlorenciaLópezE.
InstitutoMartín Rodriguez - Tandil

2. NTICx MóduloII
1
1. Concepto de red informática
Una red informáticaesunconjuntode equiposinformáticos (computadoras, impresoras, etc) interconectadas a través de
un mediode transmisión(hilosde cobre,cable coaxil,microondas,satélites,fibras de vidrio, etc.) por el que intercambian
información.
Las redes informáticas ofrecen numerosas ventajas:
Posibilidad de compartir recursos de hardware y software: impresoras, discos, programas, datos, etc.
Nuevas maneras de comunicarse: el correo electrónico y la mensajería instantánea.
Intercambio de documentos de forma rápida
Seguridad informática
Simplificación del mantenimiento
Trabajo compartido con el grupo
También hay que tener en cuenta que presenta ciertas desventajas:
Costos de instalación
Requiere de Administración
El desempeño disminuye a medida que la red crece
Un problema en un canal usualmente impacta en toda la red
Si el nodo central falla toda la red se desconecta
2. Sistema de transmisión de información
Un sistemade transmisiónde datosestáformadoporun equipoemisor,unequiporeceptoryunmediode comunicacióno
canal.Entre losequiposde los extremos denominados ETD (Equipos Terminales de Datos) y el canal de comunicación se
utilizan ECD (Equipos de Comunicación de Datos) que formatean la información a transmitir para que pueda viajar
correctamente a través del canal (si no existe esta transformación no sería posible la comunicación).
Las limitaciones y diferencias entre los ECD, los ETD y el canal es lo que hace complicada la comunicación entre los
extremos ya que todos deben ponerse de acuerdo en muchos aspectos: la forma de establecer la conexión y la
desconexión, el tipo de transmisión, la velocidad, el formato de los datos, el tipo de señal, etc. Para solucionar este
problema se utilizan protocolos de comunicación. Un protocolo define un conjunto concreto de normas y reglas de
transmisión que permiten a los ETD y ECD ponerse de acuerdo en cómo realizar la transmisión a través de un canal
determinado.

3. NTICx MóduloII
2
3. Señal Analógica o Digital
Todos los sonidos naturales y nuestro oído son analógicos, es decir que son señales de onda de carácter continuo, pero
cuandoun ETD Receptornoes capaz de trabajar con este tipode señalesesnecesarioconvertirla señal analógica en señal
digital (información binaria, ceros y unos), proceso que se denomina digitalización del sonido. Este proceso se repite en
sentidocontrariocuandoesun ETD Emisorel que debe generar los sonidos para que se oigan mediante un dispositivo de
Salida como parlantes o auriculares.
El dispositivodigitalizadoresla tarjeta de sonido del PC, la cual realiza un muestreo de la señal analógica que recibe, una
gran cantidadde vecespor segundo.Lapalabramuestreoesequivalenteal términoinglés samplingyse utilizapara indicar
la acciónde tomarmuestrasa intervalosde tiemporegulares.Oseaque ladigitalizaciónen este caso consiste en escuchar
el sonidode uninstante muybreve (muestra) unnúmeromuyelevadode vecesporsegundoyalmacenarunasecuenciade
dígitos binarios para cada muestra.
El Samplingse realizamediante losdenominadosADC (AnalogtoDigital Converter:ConversorAnalógico a Digital) circuitos
que, a una determinada frecuencia, toman "fotografías" del sonido, que convierten en números que después son
almacenados en la PC.
En la entrada analógica (MIC IN, LINE IN) de cualquier equipo digital, habrá un ADC que tomará muestras (samples) de la
señal analógica ingresante a un intervalo determinado de tiempo. La “velocidad” con que el ADC tome las muestras se
llamaráSample Rate o Frecuenciade Muestreo,yestaráexpresada en Hertz o KiloHerzt (1Hz = 1000 Khz). Por lo tanto 1 Hz
será 1 muestra por segundo y 10Khz, 10000 muestras x seg
Como vemos en el gráfico anterior, la señal analógica que era continua (había infinitos puntos entre un instante y otro)
pasó a ser discontinua, escalonada, discreta en su representación digital (se “pixela”).
Del mismomodo,habráun DAC (Digital toAnalogConverter:ConversorDigital a Analógico) que se encargará de “leer” las
sucesiónde valoresyvolveratransformarla ondadigitalizadaenunaseñal analógica(réplicade laondaanalógicaoriginal).
Allí habrá una salida (LINE OUT) para direccionar la señal hacia un amplificador, procesador, auricular o cualquier equipo
analógico.

4. NTICx MóduloII
3
4. Tipos de Transmisión de datos
Además de los tipos de ETD (analógicos o digitales) también los canales pueden ser de diferentes tipos y admitir
comunicaciones analógicas o digitales. Por este motivo, la transmisión de datos se clasifica en cuatro categorías:
1) Transmisión de señal analógica por canal analógico: Un ejemplo típico es el sistema telefónico básico. En el emisor y
receptor se manipula la voz, que es una señal de tipo analógico.
2) Transmisiónde señal analógica por canal digital:Los sistemas de telefonía actuales toman la señal analógica (voz) y la
digitalizan (se convierte a ceros y unos) utilizando para ellos conversores analógicos-digitales. Los ECD son centrales
digitales que permiten un tratamiento más sofisticado y confiable, respecto de la telefonía básica.
3) Transmisión de señal digital por canal analógico: Los equipos terminales manejan información digital pero para la
comunicaciónutilizanuncanal analógicocomolaredtelefónicabásica.Esto exige la transformación de la señal mediante
conversoresanalógico-digitales.Eneste caso los equipos terminales pueden ser computadoras y los conversores pueden
ser módems instalados en cada uno de ellos.
4) Transmisiónde señal digital por canal digital: Los equiposterminalesmanejaninformaciónenformatodigital.Además
el canal utilizado también permite señales digitales, aunque en diferentes formatos y velocidad, etc. Esto exige la
transformaciónde laseñal mediante adaptadores específicos.Este esel esquemade transmisionesde datosque se realiza
entre computadoras de una red de área local en las que las tarjetas adaptadoras de red o placas de red, realiza la
transformación o ajuste de la señal.

5. NTICx MóduloII
4
5. Conmutación de circuitos, de mensajes y de paquetes
La comunicación entre un origen y un destino pasa por nodos intermedios que se encargan de encauzar el tráfico. Por
ejemplo,enlasllamadastelefónicaslosnodosintermediossonlascentralestelefónicas y en las conexiones a Internet, los
routerso encaminadores.Dependiendo de la utilización de estos nodos intermedios, se distingue entre conmutación de
circuitos, de mensajes y de paquetes.
1) Conmutación de circuitos: se establece un camino físico entre el origen y el destino durante el tiempo que dure la
transmisión de datos. Este camino es exclusivo para los dos extremos de la comunicación: no se comparte con otros
usuarios (ancho de banda fijo). Si no se transmiten datos o se transmiten pocos se estará infrautilizando el canal. Las
comunicaciones a través de líneas telefónicas analógicas (RTB) o digitales (RDSI) funcionan mediante conmutación de
circuitos.
2) Conmutaciónde mensajes: el mensaje vapasandodesde unnodoal siguiente,liberando el tramoanteriorencada paso
para que otros puedan utilizarlo y esperando a que el siguiente tramo esté libre para transmitirlo. Esto implica que el
caminoorigen-destinoesutilizadode formasimultáneapor distintos mensajes. Sin embargo, éste método no es muy útil
en la práctica ya que los nodos intermedios necesitan una elevada memoria temporal para almacenar los mensajes
completos.
3) Conmutación de paquetes: los mensajes se fragmentan en paquetes y cada uno de ellos se envía de forma
independientedesde elorigenal destino.De estamanera, los nodos (routers) no necesitan una gran memoria temporal y
el tráfico por la red es más fluido. Este tipo de transmisión es el más utilizado por ser el más eficiente.
6. Modelo de referencia OSI
El modelo OSI (Open Systems Interconnection, Interconexión de Sistemas Abiertos) fue definido por la Organización
Internacional de Normas (ISO) para la creación de un estándar que siguieran los diseñadores de nuevas redes.
En el modelo OSI se consideran siete niveles conceptuales o capas. En cada una de ellas se procesan unidades de
información,denominadasPDU(Unidadde datosde protocolo).Lastres primerascapasse utilizanpara“enrutar”,esdecir,
mover la información de una red a otra. En cambio, las capas superiores son exclusivas de los nodos origen y destino, el
usuario se situaría por encima de la capa 7.

6. NTICx MóduloII
5
1) Capa física. Se encarga de la transmisión de bits por un medio de transmisión, ya sea un medio guiado (un cable) o un
medionoguiado(inalámbrico).Estacapadefine,entre otrosaspectos,loque transmite cada hilo de un cable, los tipos de
conectores,el voltaje que representaun1 y el que representaun0. La capa física serádiferente dependiendodel mediode
transmisión:
2) Capa de enlace de datos. Envía tramas de datos entre hosts (o routers) de una misma red. Delimita las secuencias de
bits que envía a la capa física, escribiendo ciertos códigos al comienzo y al final de cada trama.
3) Capa de red. Se encarga del encaminamiento de paquetes entre el origen y el destino, atravesando tantas redes
intermedias como sean necesarias. Los mensajes se fragmentan en paquetes y cada uno de ellos se envía de forma
independiente.Sumisiónesunificarredesheterogéneas:todosloshosttendrán un identificador similar a nivel de la capa
de red (enInternetsonlasdireccionesIP) independientemente de lasredesque tenganencapasinferiores(TokenRingcon
cable coaxial, Ethernet con cable de fibra óptica, enlace submarino, enlace por ondas, etc.)
4) Capa de transporte. Únicamente se preocupa de la transmisión origen-destino. Podemos ver esta capa como una
canalización fiable que une un proceso de un host con otro proceso de otro host. Un host puede tener varios procesos
ejecutándose:unoparamensajeríayotro para transferirarchivos,porejemplo.Nose preocupadel caminointermedioque
siguen los fragmentos de los mensajes. Integra control de flujo y control de errores, de forma que los datos lleguen
correctamente de un extremo a otro.
5) Capa de sesión.Se encargade iniciaryfinalizarlascomunicaciones. Además proporciona servicios mejorados a la capa
de transporte como, por ejemplo, la creación de puntos de sincronismo para recuperar transferencias largas fallidas.
6) Capa de presentación. Codifica los datos que recibe de la capa de aplicación a un sistema convenido entre emisor y
receptor, con el propósito de que tanto textos como números sean interpretados correctamente. Una posibilidad es
codificar los textos según la tabla ASCII y los números en complemento a dos.
7) Capa de aplicación. Aquí se encuentran los protocolos y programas que utiliza el usuario para sus comunicaciones en
red. Esta capa tendrá que ser adaptada para cada tipo de computadora de forma que sea posible el envío de un correo
electrónico (u otros servicios) entre sistemas heterogéneos como Macintosh, Linux o Windows.
7. Tipos de redes según ubicación física
Según el lugar y el espacio que ocupen, las redes, se pueden clasificar en tres tipos:
 LAN (Local Area Network) o Redesde área local:Contiene computadoras que están relativamente cerca una de la
otra y están conectadas físicamente utilizando cables, enlaces infrarrojos o medios inalámbricos. Es una red que se
expande enunárearelativamentepequeña,porejemplo, en una oficina, edificio o campus universitario y los equipos y
red suelen atender a una única empresa o entidad (son redes privadas).
 MAN (Metropolitan Area Network) ó Redes de Area Metropolitana: La red de área metropolitana es una red de
gran escalaque conecta a múltiplesredesLAN corporativas.NormalmentelaMAN no pertenece a una sola organización;
sus dispositivosyequiposde comunicaciónsonmantenidosporun grupo o un proveedor individual de redes que vende
sus servicios de trabajo en red a clientes corporativos. Las MAN a menudo representan el papel de una red de alta
velocidad que permite que se compartan los recursos regionales.
 WAN (Wide Area Network) o Redes de área amplia: Su ámbito geográfico es amplio es un entorno regional,
nacional o internacional.Esunared comúnmente compuestaporvariasLANsy MANsinterconectadasyse encuentranen
una amplia área geográfica.

7. NTICx MóduloII
6
Existen también otros tipos de redes denominadas hibridas entre las estructuras LAN y WAN:
 CAN (CampusArea Network):Mantienenlos mismos principios que las redes de área local, solo que a una escala
mas grande y mas diversificada.
 HAN (Home Area Network): Se trata de las redes que estan dentro del hogar de un usuario que conecta los
dispositivosdigitalesde unapersona,desde múltiplescomputadorasysusdispositivosperiféricos,hasta teléfonos,
video-caseteras, reproductores DVD, televisores, maquinas de fax y otros dispositivos digitales.
8. Tipos de redes según forma de transmisión
Los diseñadoresde redesconsiderandistintosfactorescuandodecidenlatopologíaocombinaciónde ellasautilizar:el tipo
de computadora y el cableado (si es necesario) en el lugar, la distancia entre las computadoras, la velocidad con la cual
deben viajar los datos alrededor de la red y el costo de configuración de la red.
Los datosse transportansobre lared enuna estructurallamadapaquetes,loscualessonfragmentosde unmensaje que es
dividido en pequeñas unidades por el ETD Emisor.
Se consideran los siguientes modelos básicos:
 Bus o lineal: Los equipos se conectan al mismo cable con unas resistencias en los extremos denominadas
terminadores.Lasseñalesse envíanenambossentidos, de formaque puedanllegar a todos los equipos. Al llegar a los
extremosesasseñalesse pierdenenlosterminadores.Esunesquemamuysencilloque requiere pococableadoperono
esmuy fiable yaque unpequeñofalloenunaparte del cable,dejará sin comunicación a toda la red. Se utiliza en redes
locales con muy pocas computadoras.
 Anillo:En este caso cada equipose conectadirectamenteconsusvecinosformandoentre todosunaestructuracon
forma de anillo. La información viaja desde el emisor, pasando por los equipos que sea necesario, hasta llegar al
receptor que se encargará de retirar la señal para que no siga dando vueltas. El esquema de cableado es bastante
sencillo y es menos sensible ante posibles fallos en el cableado que la topología en bus.

8. NTICx MóduloII
7
 Estrella: En este caso, se necesita un componente especial, denominado concentrador o HUB al que se conectan
todoslosequiposde lared.La informaciónpasasiempre através del concentrador que se encargará de recibir la señal
del emisor y enviarla adecuadamente al receptor. Son equipos con capacidad de decisión ya que pueden repartir en
forma inteligente el tráfico que recibe de los equipos conectados, simplifican la gestión de la red y aumentan su
fiabilidad(si fallauncable sólose quedarásinconexiónel equipoconectadodirectamente aél).Es el modelo que suele
utilizarse en la mayoría de las redes locales.
 Malla: En este caso se interconectan todos los equipos entre sí mediante líneas punto a punto de forma que el
cableado es muy complejo (sobre todo si hay muchos equipos) aunque la fiabilidad y prestaciones que se logran son
muy elevadas.
9. Protocolos de red
Un protocolo es el conjunto de reglas y especificaciones técnicas que permiten la comunicación entre dos nodos, de
maneraconfiable.Paracomunicarse de maneraefectiva,unusuariodebe tenerel mismoprotocoloinstaladoen laPClocal
y en la PC remota que crean una conexión. Estos pueden tener forma de hardware o software que debe ser instalado en
todas la computadoras de una red. Para una red Ethernet, normalmente el software del sistema operativo le indica a la
computadorala maneraexactaenque debe segmentar,formatear,enviar,recibiryvolveraensamblarlosdatos utilizando
los protocolos. Sin la instalación de este tipo de software, una computadora no puede formar parte de la red.
Los protocolos más utilizados son:
• TCP/IP: Actualmente es el protocolo de red predeterminado de Windows y muchos otros sistemas operativos.
• NetBIOS/NetBEUI:Es un protocolorelativamentesimple que enrealidadnocuentacon parámetros configurables y
envía mensajes a todas las computadoras que son capaces de recibirlos. Es un protocolo excelente para redes de
oficinas pequeñas o de hogares, pero no es adecuada para entornos mas grandes.

9. NTICx MóduloII
8
• IPX/SPX: Es un protocolo propietario de Novell y ha sido utilizado en la mayoria de las versiones del sistema
operativopararedesNetWare enlasredesde oficina de todo el mundo. Las nuevas versiones proporcionan soporte
para TCP/IP
El protocolo básico utilizado en Internet es el formado por TCP (Transmission Control Protocol) IP (Internet Protocol ),
pueden utilizarse otros protocolos pero deben basarse en estos. Este protocolo requiere que cada ETD o nodo de la red
esté identificado de forma unívoca con un número, denominado dirección IP.
Estas direccioneslasotorgan,bajopetición,lasredesde mayorentidad a las de menor, para poder llevar un control sobre
lasdireccionesotorgadasylaslibresyno tenerproblemasde duplicación.TodoprogramaoaplicaciónenInternetnecesita
conocer el número IP del ETD con el que quiere comunicarse.
Cada dirección IP está dada por un número binario de 32 bits, el cual se divide en 4 octetos que convertidos al sistema
decimal danlugara 4 númerosentre 0 y 255. Estos cuatro númerosseparadosporpuntodan lugara la expresiónnumérica
de la dirección IP.
Ej. 195.34.12.7
Cada númeroidentificaunasubred,losde laizquierdasonredesde mayortamaño,mientrasque aladerecha aparecen las
de menor entidad, hasta llegar al último número que especifica el del ETD particular.
10. Sistema de nombres de dominio (DNS)
En Internet,dominioesel ámbitodentrode unaredenel que está ubicadounconjuntode computadoras, cada uno con su
direcciónIP. El sistema DNS permite definir nombres de forma jerárquica mediante categorías o subdominios separados
por puntos. El DNS surge para facilitar la memorización de las direcciones IP, es una traducción de una dirección IP
numérica en una dirección alfabética más fácil de recordar.
Los nombresestánformadosporconjuntosde palabrasseparadasporpuntos.Cada palabrarepresentaunsubdominioque
estáincluidoasu vezenun dominiomayor.El subdominiode másaltonivel esel que se encuentra al extremo derecho de
la dirección,yse le conoce como dominioraíz.El dominio raíz indica el tipo de organización o país a la que dicha dirección
pertenece.
Las autoridadesde cada dominio raíz encargadas de asignar direcciones IP y nombres de dominio son los NIC's (Network
Information Centers).
Ejemplo: exa.unne.edu.ar
“exa” es un servidor que pertenece a la LAN de la Facultad de Ciencias Exactas
"unne" es el nombre del dominio principal que corresponde a la Universidad Nacional del Nordeste.
"edu" identifica a las instituciones educativas
"ar" nombre del dominio superior o raíz
Algunos de los códigos en los que se agrupan los nombres de dominio en Internet son:
Dominio Propósito Ejemplo
com Organizaciones comerciales cocacola.com
edu Instituciones educativas unne.edu
gov Instituciones gubernamentales whitehouse.gov
int Instituciones internacionales lahaya.int
net Instituciones que regulan y dan servicio a la red internic.net
org Instituciones no lucrativas isoc.org
Dominios de países:
Cada país se representapordoscaracteres de acuerdocon el códigointernacional de lospaíses,segúnlosestándares de la
ISO (International Standart Office).

10. NTICx MóduloII
9
Por ejemplo: ar - Argentina es - España cl - Chile
11. Velocidades de las Redes de Área Local
Entre los tipos más comunes de tecnología de red se incluyen los siguientes:
 Ethernet. Las implementaciones originales de Ethernet utilizaban cable coaxil y se llamaban 10Base-5 y 10Base-2: La
implementaciónmáspopular(llamada10Base-T) utilizaunatopologíade estrellaycablesde par trenzadoypuede alcanzar
velocidades de transmisión de datos de datos de hasta 10 Mbps (Megabits por segundo). La mayoría de las instalaciones
nuevasde red utilizan una topología de estrella Ethernet con el cable de par trenzado o de fibra óptica como medio. Con
Ethernet cuando dos nodos transmiten información en el mismo instante, la colisión se detecta y los nodos vuelv en a
transmitir los datos cada uno a la vez.
 Ethernet rápido. También conocido como 100Base-T utiliza los mismos medios y topología que la anterior, pero se
utilizan tarjeta NIC para alcanzar velocidades de hasta 100 Mbps. Este tipo de red normalmente utiliza un cable de red
Categoría 5. Un nuevoestándarse llamaCAT 6. La diferenciaentre ambosesel desempeño en la transmisión. Este avance
proporcionaunamas alta entre lasseñalesyel ruido,permitiendounaconfiabilidadmásaltapara lasaplicaci ones actuales
y velocidades de datos mas altas para las aplicaciones futuras.
 EthernetGigabits.Es una versiónque soportavelocidades de transferenciade datosde un gigabitpor segundo. Tiende
a convertirse enel estándargeneral paralastareasy procesosde ancho de bandaalto.Evolucionóde la misma tecnología
Ethernetque fue creadaenlosaños 70. Aunque escapazde transferir10 Gbps,un estándarque esmuy popularyaccesible
es 1000Base-T o 1Gbps.
12. Internet
Internetesunared de redescompuestapormilesde LAN's,MAN'sy WAN'sformadapor todotipode dispositivos ETD que
se comunican entre sí. Internet se conoce también como “la red de redes” o simplemente “La Red”.
Más precisamente,podemosdecirque:Internet es una red de comunicaciones heterogénea y de extensión mundial que
permite soportar diferentes servicios o usos.
Pero además, Internet es:
• Un sistema de comunicación para millones de personas de todo el mundo.
• Una fuente de información y de recursos de todo tipo.
• Cauce de colaboración entre grupos de investigación.
• Centro de avance y desarrollo de la tecnología mundial.
• Es un foro general de discusión sobre prácticamente cualquier tema.
• Acceso a millares de bibliotecas, museos, bases de datos, etc.
• Un escaparate virtual.
• Campo para nuevos negocios.
Al conectarse millonesde computadorasde todo el mundo las ventajas son innumerables, sobre todo en lo que hace a la
posibilidadde compartirrecursos.Perotambién,estaheterogeneidadtrae aparejadagrandesdificultades técnicas debido
a que las computadoras conectadas son de diferentes tipos, con distintos sistemas operativos y, además, las redes
interconectadas, también pueden ser diferentes.