Topologia de Arbol

Topologias de redes informaticas

BUS

Esta se basa en un cable central, el cual lleva la información a todas las computadoras de la red en forma de ramificaciones de modo que la información viaja de manera secuencial hacia los nodos de la red. La ventaja de esta topologia es que es mas fácil conectar nuevos nodos a la red y requiere menos cable que una topologia estrella. La desventaja es que si el bus falla, se cae la red. El tipo de cableado que se usa puede ser coaxial y conectores BNC tipo T. 

Anillo (Ring)

La información viaja en un solo sentido, por lo tanto que si un nodo deja de funcionar se cae la red o deja de abastecer información a las demás computadoras, por lo tanto, es poco eficaz. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora por un "token". El token circula al rededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al token y posiciona de el y la computadora envía los datos sobre el cable. Utiliza cable coaxial.

Estrella

La distribución de la información va desde un punto central hacia todos los destinos o nodos de la red. El host realiza todo el trabajo. La ventaja de esta topologia es que si una computadora falla, esta no afecta el funcionamiento del resto de la red. pero si el hub o la computadora que hace la función de concentrador, falla toda la red. Tipicamente utiliza cable de par tranzado, es flexible, fino, liviano y de fácil colocación. 

Malla (Mesh)

Es un diseño descentralizado en el cual cada nodo de la red se conecta al menos a otros dos nodos. Los nodos de red pueden "hablar" directamente entre sí sin necesidad de la ayuda de una conexión a internet. Una gran ventaja de esta topología descentralizada es que no puede haber un único punto de fallo (SPOF). Si un nodo ya no puede funcionar, todo el resto todavía puede comunicarse entre sí, directamente o a través de uno o más nodos intermedios. Las redes de malla pueden utilizar una topología de malla completa o una topología de malla parcial. En una topología de malla completa, cada nodo de red está conectado a todos los otros nodos en la red. En una topología de malla parcial, al menos un nodo se conecta directamente a todos los demás nodos, mientras que otros pueden solo conectarse a esos nodos con los que intercambian datos de manera frecuente.

Red de malla completa

Red de malla parcial

Topología de redes informáticas

Nodo
Dentro de la informática la palabra nodo puede referirse a conceptos diferentes según en ámbito en el que nos movamos:

• En redes de computadoras cada una de las máquinas es un nodo, y si la red es Internet, cada servidor constituye también un nodo. 

Paquete de información en la red

Todo lo que uno hace en Internet, involucra paquetes de información. Por ejemplo, cada página Web que uno recibe, viene en una serie de paquetes, cada correo electrónico que uno manda, sale como una serie de paquetes.

En Internet, la red rompe un correo electrónico en partes de cierto tamaño de bytes. Estos son los paquetes de información. Cada paquete carga la información que le va a ayudar a llegar a su destino “la IP del remitente, la del destinatario, algo que le dice a la red de cuantos paquetes consiste el correo electrónico y el número de cada uno de esos paquetes”. El paquete carga los datos en los protocolos que Internet usa: TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol “Protocolo de control de transmisión / Protocolo de Internet). Cada paquete contiene parte del cuerpo total del mensaje. Un paquete típico contiene más o menos entre 1,000 y 1,500 bytes.

Cada paquete es enviado a su destino por la mejor ruta disponible “una ruta que puede o no ser tomada por el resto de los paquetes del mensaje”. Esto hace a la red más eficiente.  Primero, la red puede balancear la carga de transmisión a través de distintos equipos en milisegundos. Segundo, si hay algún problema con un equipo de la red mientras un mensaje esta siendo transferido, los paquetes pueden ser desviados del problema por otra ruta, asegurando la entrega del mensaje completo.

La mayoría de los paquetes están divididos en tres partes:

Encabezado:

Contiene instrucciones sobre los datos cargados por el paquete, que puede incluir los siguientes:

• Tamaño del paquete (algunas redes tiene paquetes de tamaño fijo, mientras que otras dependen del encabezado para contener esta información)
• Sincronización (algunos bits que le ayudan al paquete encajar en la red)
• Número del paquete (que paquete es en la secuencia de paquetes)
• Protocolo (en redes que cargan distintos tipos de información, el protocolo define que tipo de paquete esta siendo transferido: correo, Web, vídeo, etc.)
• Dirección del destinatario (hacia donde va el paquete)
• Dirección del remitente (de donde vino el paquete)

 Cuerpo:

En esta parte se almacena los datos que el paquete esta entregando al destino. Si un paquete tiene un tamaño fijo, entonces el cuerpo puede contener espacio vacío para rellenar el espacio del cuerpo necesario para hacerlo del tamaño correcto.

 Cola:

También llamada pie, contiene unos bits que le indican al equipo receptor que se ha llegado al fin del paquete. También puede contener algún tipo de verificador de estado ó de errores. El verificador más común utilizado en los paquetes es el CRC (Cyclic Redundancy Check “Control por Redundancia Cíclica”). Este verificador suma todos los unos (1s) en el Cuerpo del paquete, el resultado es almacenado como un valor hexadecimal en la Cola. El equipo receptor suma también esa misma información y la compara con la que se encuentra en la Cola del paquete. Si los valores concuerdan, el paquete es correcto. Pero si no concuerdan, el equipo receptor le envía una solicitud al equipo transmisor para que reenvié el paquete.

Clasificación de las redes informáticas pequeñas y grandes

LAN (Local Area Network) (Red de Area Local)

Es un conjunto de dos o mas ordenadores interconectados, que se comunican con otros a través de un medio físico, como cables, radio frecuencia o infrarrojos. Estos equipos comparten periféricos y datos a velocidades superiores a 1 Mbit/Seg. Las redes de área local se encuentran en un área limitada.

WAN (Wide Area Network) (Red de Área Amplia)

Es básicamente una o mas redes LAN interconectadas entre si para poder abacarcar mucho mas territorio, a veces incluso hasta continentes. Su función fundamental esta orientada a la interconexion de redes o equipos terminales que se encuentran ubicados a grandes distancias entre si. Las redes WAN son mayormente utilizadas por grandes compañías para su propio uso, mientras que otras WAN son utilizadas por ISP (Internet Service Provider) para ofrecerle el servicio de Internet a su clientela. Generalmente se conectan a través de redes publicas como el sistema telefónico, sin embargo también usan sistemas de comunicación vía satélite o de radio.

MAN (Metropolitan Area Network) (Red de Área Metropolitana)

Es una red de datos diseñada específicamente para ser utilizada en ámbitos de ciudades o pueblos. Este tipo de red es mas grande que LAN pero menores en alcance geográfico que WAN. Se caracterizan por conexiones de muy alta velocidad utilizando cable de fibra óptica u otros medios digitales, lo que permite una tasa de errores y latencia mucho mas baja que otras redes. Ademas son muy estables y resistentes a las interferencias radioeléctricas. 

Diferencia entre servidores y clientes

Un servidor: Es el equipo encargado del mando de la red, este equipo puede entrar y salir en cualquier equipo en la red.

Las funciones que lleva a cabo el proceso servidor se resumen en los siguientes puntos:
• Aceptar los requerimientos de bases de datos que hacen los clientes.
• Procesar requerimientos de bases de datos.
• Formatear datos para trasmitirlos a los clientes.

Un cliente: Es el equipo con un acceso restringido solo puede entrar a partes donde el servidor le de permiso de otra manera no lo podrá hacer.

Las funciones que lleva a cabo el proceso cliente se resumen en los siguientes puntos: 

• Administrar la interfaz de usuario. 
• Interactuar con el usuario. 
• Generar requerimientos de bases de datos. 
• Recibir resultados del servidor. 
• Formatear resultados. 

Las tareas del cliente y del servidor tienen diferentes requerimientos en cuanto a recursos de cómputo como velocidad del procesador, memoria, velocidad y capacidades del disco y input-output devices. 

La relación establecida puede ser de muchos a uno, en la que un servidor puede dar servicio a muchos clientes, regulando su acceso a recursos compartidos.

 Los clientes corresponden a procesos activos en cuanto a que son éstos los que hacen peticiones de servicios a los servidores. Estos últimos tienen un carácter pasivo ya que esperan las peticiones de los clientes.

No existe otra relación entre clientes y servidores que no sea la que se establece a través del intercambio de mensajes entre ambos. El mensaje es el mecanismo para la petición y entrega de solicitudes de servicio.

Los servidores dedicados son aquellos que sólo ejecutan una aplicación o programa concreto, por ejemplo un servidor de impresión, de correo, o de antivirus, o los que se emplean para una sola tarea, por ejemplo un servidor de ficheros. 

Los no dedicados son aquellos que ejecutan varias aplicaciones y que por lo tanto se dedican a más de una tarea. No dedicándose en exclusiva a ninguna, sino que reparte su tiempo de procesador entre varias aplicaciones.

 

Servicios y Recursos en una Red

Los recursos son las aplicaciones, herramientas, dispositivos (periféricos) y capacidades con los que cuenta una computadora. Compartir recursos, implica configurar una red de tal manera que las computadoras que la constituyen, pueden utilizar recursos de las restantes computadoras empleando la red como medio de comunicación. 

Ejemplos: 

• Carpetas
• Imagenes
• Documentos
• Perifericos (Impresoras, modem, tarjeta RDS, scaner)
• Programas
• Base de datos

Para compartir recursos en una red es necesario configurar desde nuestra PC, el recurso que compartiremos con los clientes de la red.

Los iconos que hacen referencia a los recursos compartidos tendrán el dibujo de una mano debajo del icono, indicando que se trata de un recurso compartido y accesible en la red. 

Si se necesita compartir recursos en red se deberían poner claves difíciles de adivinar a todos los recursos compartidos para evitar así el acceso de usuarios no autorizados.

Para prepara el equipo para compartir archivos y dispositivos en una red

Windows 8.1

1. Desliza el dedo rápidamente desde el borde derecho de la pantalla, pulsa Configuración y después pulsa Cambiar configuración de PC.
   (Si usas un mouse, señala el extremo inferior derecho de la pantalla, mueve el puntero del mouse hacia arriba, haz clic enConfiguración y, a continuación, haz clic en Cambiar configuración de PC).
2. Pulse o haga clic en Red, en Conexiones y en la conexión de red.
3. Active Buscar dispositivos y contenidos.

Active esta opción para redes domésticas y de oficina pequeña o cuando conozca y confíe en los usuarios y dispositivos de la red. Esta configuración permite que el equipo se conecte a dispositivos de la red, como impresoras. 

Para buscar elementos compartidos en una red

1. Desliza rápidamente el dedo desde el borde derecho de la pantalla y después pulsa Búsqueda .
   (Si usas un ratón, señala el extremo inferior derecho de la pantalla y haz clic en Búsqueda).
2. Escriba Este equipo en el cuadro de búsqueda y después pulse o haga clic en Este equipo.

Network Software

Son programas necesarios para que las redes de computadoras funcionen. Estos hacen posible la comunicación entre las computadoras, permiten compartir recursos (software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos recursos. 

Wireless Network

Es una red de computadoras que no están conectados por cables de ningún tipo. La base del sistema inalámbrico son ondas de radio, y la aplicación que tiene lugar en el nivel físico de la estructura de la red.

Ventajas

• Flexibilidad: Los nodos se podrán comunicar sin necesidad de un cable.
• Poca planificación: Solo planificar que el edificio o las oficinas queden dentro del ámbito de cobertura de la red.
• Diseño: Los receptores son bastante pequeños.
• Robustez: Ante eventos inesperados que pueden ir desde un usuario que se tropieza con un cable o lo desenchufa, hasta un pequeño terremoto o algo similar.

Inconveniente de las Redes Inalámbricas

• Seguridad: Este campo está bastante criticado en casi todos los estándares actuales, que, según dicen no se deben utilizar en entornos críticos cuyos en los cuales un “robo” de datos pueda ser peligroso.
  
  
  

Switch

Permite a los dispositivos conectados a la red comunicarse con los demás y con otras redes.

Se utiliza para conectar varios dispositivos a través de la misma red dentro de un edificio u oficina.

Esto puede funcionar como controlador,  permitiendo a los diferentes dispositivos compartir información y comunicarse entre si.

Existen 2 tipos de switches: administrados y no administrados.

• Los no administrados funcionan de forma automática y no permiten realizar cambios, como los equipos en redes domésticas.
• Los administrados permiten su programación, esto proporciona control sobre el tráfico de red y quien tiene acceso a la misma.
  
  
  

Cable

El transporte, según hemos visto, puede ser mecánico, eléctrico, óptico, electromagnético, etc. El medio debe ser adecuado para la transmisión de la señal física con objeto de producir la conexión y la comunicación entre dos dispositivos.

Los cables de pares están formados por pares de filamentos metálicos y constituyen el modo mas simple y económico de todos los medios de trasmisión.  Existen fundamentalmente dos tipos:

• UTP: son las siglas de Unshielded Twisted Pair. Es un cable de pares trenzado y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias. Es un cable barato, flexible y sencillo de instalar.
  
  
• STP: son las siglas de Shielded Twisted Pair. Este cable es similar al UTP pero se le añade un recubrimiento metalico para evitar las interferencias externas y es menos flexible.
  
  

La fibra óptica permite la transmisión de señales luminosas. La fibra, que suele ser de vidrio u otros materiales plásticos, es insensible a interferencias electromagnéticas externas.

Network Interface

Una interfaz de red es el punto de interconexion entre un ordenador y una red privada o pública. Una interfaz de red es generalmente una tarjeta de interfaz de red (NIC), pero no tiene que tener una forma física. En lugar de ello, la interfaz de red se puede implementar en software.

Las interfaces de red se relacionan con el servicio Enrutamiento y acceso remoto en dos aspectos: el hardware físico, como el adaptador de red, y la configuración de las interfaces de red.

• ID nodo
• Nodo
• Enrutamiento
• Red Privada/Publica
• Direccion IP= Direccion de red
• NIC: Network Interface Card
• Tarjeta madre
• Adaptador sobre ranura de expansión USB
  
  
  

Server Computer

Servidor es un programa residente en una computadora, el cual ejecuta las demandas de otras máquinas clientes conectadas a una red.

El servidor usualmente "sirve" al cliente los datos solicitados (por ejemplo, el mail, una página web etc).

El cliente y el servidor “hablan el uno al otro” (el mismo lenguaje)

Client Computer

Es un ordenador (el del usuario) con un programa apto para utilizar la información del servidor.

Cuando accedemos a Internet lo hacemos mediante una serie de programas clientes que se encargan de contactar al servidor localizado en alguna computadora remota y extraer de él la información necesaria.

• Usuario final que accede a los recursos de una red
• computadora común localizada en el escritorio de un usuario
• Workstation

Existen tres tipos de clientes:

-Fat client: siempre conectado

-Thin client: a veces conectado

-Hybrid client: Los dos tiempos

Redes informaticas

La tecnología de las redes informáticas constituye el conjunto de las herramientas que permiten a los ordenadores compartir información y recursos.

-Redes informáticas: conceptos fundamentales

-Philippe Atelin, Jose Dordoigne