Introducción  A Las Redes De Computadora

Red: Conjunto de dispositivos autónomos, a menudo llamados nodos, con capacidad de interconexión.

Comunicación de datos: Movimiento de información codificada de un punto a otro por medio de sistemas de transmisión eléctrica, óptica o radio.
Canal de comunicación: Medio usado por los dispositivos para comunicarse.
Red de computadores: sistema de interconexión entre computadores que permite compartir recursos e información.
Protocolo: Conjunto de normas y procedimientos hard/soft que permiten la comunicación entre sistemas, controlando que la información se transmita sin error, y organizando la comunicación.

Telemática: Conjunto de técnicas y métodos necesarios para la transmisión de datos dentro de un sistema informático o entre puntos situados en lugares remotos, a través de las redes de telecomunicación.

La diferencia entre sistema distribuido y red de computadores consiste en que en el primer caso la existencia de múltiples computadores autónomos es transparente al usuario. En una red de computadores, el usuario debe ingresar de forma explícita en una máquina y ejecutar una determinada acción o proceso; en un sistema distribuido, es el sistema operativo el encargado de ejecutar tal acción, el usuario no es consciente de la existencia de múltiples procesadores. En general un sistema distribuido es un caso especial de red, y la diferencia fundamental está en el sistema operativo.

Como ejemplo de un sistema distribuido tenemos un clúster Linux y como ejemplo de una red tenemos un dominio de Windows.

Modelo de sistema de comunicación

Los elementos de un sistema de comunicación son:
Fuente: entidad que genera los datos a transmitir.
Transmisor: normalmente los datos generados por la fuente no se transmiten directamente como son generados, necesitan ser transformados, normalmente a señales electromagnéticas, para ser enviadas a través de algún sistema de transmisión.
Sistema de transmisión: Soporte por el que viajan los datos, desde la fuente hasta el destino.
Receptor: Acepta la señal procedente del sistema de transmisión y la convierte de forma que sea entendida por el dispositivo destino.
Destino: Toma los datos del receptor.

Ventajas del uso de las redes

Compartición de recursos. El objetivo consiste en que todos los recursos estén disponibles para todos los usuarios de la redes, con independencia de su localización geográfica. El uso de redes de computadores permite el uso compartido de todos los recursos (impresoras, lectores de CD, scanner, etc...) interconectados, lo que produce una mayor productividad y optimización de recursos en las organizaciones, llevando consigo una reducción de costes y, por tanto, una mayor competitividad.
Tolerancia a fallos. El uso de redes de computadores aumenta la fiabilidad y tolerancia de los sistemas informáticos, proporcionando múltiples alternativas ante un fallo ocasional de algún elemento constitutivo de la red. Las redes de computadores ofrecen la posibilidad de aplicar mecanismo de redundancia de datos y duplicidad de información, por ejemplo, se puede configurar un sistema informático de forma que mantenga múltiples copias en tiempo real de una mismo fichero en diferentes computadores, separados geográficamente.
Ahorro económico. Con el avance de la microinformática, el abaratamiento de semiconductores y material electrónico en general, se ha producido un desarrollo espectacular en redes de computadores integradas por equipos de tamaño medio/pequeño, del tipo PC, debido a su mejor relación potencia/precio. Por ejemplo, los computadores pequeños tienen una relación costo/rendimiento mejor que los grandes supercomputadores. Estas máquinas ofrecen una potencia de cálculo de 10 a 100 veces superior, mientras que el precio es unas 1000 veces mayor.
Escalabilidad. El uso de redes de computadores permite absorber aumentos de cargas de trabajo, ya que permite un fácil y gradual incremento del sistema, solamente incorporando hardware o software, según necesidad.
Social. El uso de redes es un potente medio de comunicación, permitiendo la colaboración y trabajo en equipo de personas localizadas geográficamente a grandes distancias.
Acceso geográfico ilimitado. Los desarrollos en tecnologías inalámbricas y satelitales han permitido que las redes de computadores alcancen prácticamente todo el planeta.

ESTRUCTURA DE UNA RED

En toda red existe una colección de máquinas para correr programas de usuario ( aplicaciones ). Seguiremos la terminología de una de las primeras redes, denominada ARPANET, y llamaremos hostales a las máquinas antes mencionadas. También, en algunas ocasiones se utiliza el término sistema terminal o sistema final. Los hostales están conectados mediante una subres de comunicación, o simplemente subred. El trabajo de la subred consiste en enviar mensajes entre hostales, de la misma manera como el sistema telefónico envía palabras entre la persona que habla y la que escucha. El diseño completo de la red simplifica notablemente cuando se separan los aspectos puros de comunicación de la red ( la subred ), de los aspectos de aplicación ( los hostales ).

Una subred en la mayor parte de las redes de área extendida consiste de dos componentes diferentes: las líneas de transmisión y los elementos de conmutación. Las líneas de transmisión ( conocidas como circuitos, canales o troncales ), se encargan de mover bits entre máquinas.

Los elementos de conmutación son ordenadores especializados que se utilizan para conectar dos o mas líneas de de transmisión. Cuando los datos llegan por una línea de entrada, el elemento de conmutación deberá seleccionar una línea de salida para reexpedirlos

Redes de área local (LAN)
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.
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.
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.

Routers y bridges
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.
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.

Redes de área extensa (WAN)

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.