TELEINFORMÁTICA Y REDES

Con el desarrollo de la informática nació la necesidad de almacenar, recibir, procesar y enviar a distancia datos e información. Es así como nace la teleinformática, que representa el conjunto de servicios y técnicas que asocian las telecomunicaciones y la informática, ofreciendo la oportunidad del intercambio de información a distancia, en el hogar, el trabajo y otros ámbitos. Gracias al uso de las redes de telecomunicaciones, la teleinformática, es posible descentralizar los recursos ofrecidos por la computación.

La necesidad de conectarse ha ido cobrando particular importancia para individuos y empresas. Actualmente las personas usan sus computadoras para conectarse a redes y comunicarse con otras personas y departamentos situados en diferentes lugares. Además, ésta conectividad incrementa en las computadoras su potencial como herramienta de trabajo a nivel personal, de grupos y de las organizaciones de las cuales se forma parte.

Conectividad.

Conectividad es la posibilidad que tiene el usuario de disponer de conexión mediante la computadora, bien sea por vía telefónica o cualquier otro tipo de enlace existente de telecomunicaciones, con otras computadoras y fuentes de información, ubicadas en prácticamente cualquier otra parte. Existen diversas opciones que la conectividad pone a disposición de los usuarios, como lo son: la transmisión de fax, correo electrónico, transmisión e intercambio de todo tipo de documentos digitales (texto, video, sonido, imágenes), acceso a bases de datos, recursos compartidos y demás servicios en línea (banca, comercio, inversión, reservaciones para viajes), Internet y otros.

Ventajas de conectarse en Red.

Una red de computadoras, red de ordenadores, red informática o sencillamente red, es un modo de conectar dos o más computadoras y dispositivos periféricos con la finalidad de que puedan comunicarse para compartir información, recursos (impresoras, CD-ROM, discos duros, y otros) y servicios (correo electrónico, juegos, chat).

Es común denominar nodo a las computadoras que forman parte de una red.

Existen múltiples beneficios para el uso de las redes, que permiten comprender un poco más lo que son y la manera en que pueden ayudar a las organizaciones. Entre otras, el uso de redes tiene las siguientes ventajas:

• Acceso simultáneo a bases de datos. Los usuarios de las organizaciones (sobre todo en las comerciales) requieren acceso a los datos de manera simultánea. Mantener los datos actualizados, si cada uno tiene su propia copia es difícil, pues cada vez que alguien haga una modificación se crea una discrepancia, imposibilitando saber cuál bloque de datos es el correcto. Un sistema de administración de bases de datos es una aplicación que permite a cada uno contar con la información común, correcta y actualizada. Cuenta con una función, denominada bloqueo de registros, que permite a varios usuarios a la vez, accesar un archivo sin corromper los datos.

• Compartir archivos y programas. Existen versiones de los programas de aplicación disponibles para red, que permiten un considerable ahorro en el precio, comparado con la compra de licencias individuales. El programa, e incluso sus archivos de datos, se guardan en un servidor de archivos al cual pueden conectarse muchos usuarios.

• Compartir Equipos Periféricos. Entre estos equipos de la red se incluyen impresoras, escáner, trazados gráficos ("Plotters") y los dispositivos de almacenamiento, que pueden llegar a ser caros. La red proporciona un enlace de comunicación que permite que los usuarios compartan estos dispositivos.

• Grupos de trabajo. Una red hace posible crear grupos de usuarios que no tienen por qué encontrarse dentro del mismo departamento o zona geográfica. Los grupos de trabajo facilitan nuevas estructuras corporativas en las que personas de distintos y lejanos departamentos pueden trabajar en un mismo proyecto.

• Gestión Centralizada. Una red proporciona una forma de centralizar todos sus recursos: servidores, datos, periféricos, y otros. Las actualizaciones de programas, los respaldos de seguridad de datos, el mantenimiento y la protección del sistema pueden realizarse de manera más sencilla en forma remota.

Tipos de Redes.

Según su extensión o el área geográfica que abarcan las redes de computadoras pueden clasificarse básicamente como redes de área local (LAN), redes de área metropolitana (MAN), y redes de área amplia (WAN).

a. Redes de Área Local (LAN – Local Área Network)

(Extensión menor de 1 Km.) Una red compuesta de computadoras y dispositivos periféricos ubicados relativamente cerca unos de otros – digamos una misma habitación, edificio o grupo de edificios adyacentes - es llamada una red de área local. Aunque se puede diferir, podemos decir que su extensión no sobrepasa un Kilómetro. Puede estar enlazada por cable (telefónico, coaxial o de fibra óptica) o más actualmente por dispositivos infrarrojos. Puede consistir de tan sólo dos o tres computadoras conectadas con la finalidad de compartir recursos, o puede incluir varios cientos de computadoras de diferentes tipos.

b. Redes de área metropolitana (MAN - Metropolitan Área Network)

(Extensión menor de 10 km.) Las redes de área metropolitana permiten el enlace entre edificios de oficinas dentro de una ciudad. Puede interconectarse mediante diversas instalaciones, tanto públicas como privadas, como el sistema telefónico o los proveedores de comunicación por microondas o medios ópticos. Los sistemas telefónicos celulares amplían la flexibilidad de las MAN, ya que permiten el establecimiento de enlaces con teléfonos celulares.

c. Redes de área amplia – WAN (Wide Area Network)

(Extensión: país, continente, el mundo) Se trata de redes que enlazan una amplia área geográfica a escala nacional o mundial. Pueden estar conformadas por la interconexión de redes LAN y MAN. Usan dispositivos tales como relevadores de microondas y satélites para alcanzar grandes distancias. Internet es la principal WAN de más amplio uso, debido a que conecta a miles de computadoras y redes de área local o metropolitana alrededor del mundo.

Arquitectura de Red.

La forma en que se disponen físicamente una red varía, dependiendo de los requerimientos y necesidades de sus usuarios. La topología, el método de acceso al cable y los protocolos de comunicación empleados, definen la arquitectura de la red. La red puede componerse tan sólo de microcomputadoras, o estar integrada además, por otros dispositivos que les conecten con computadoras más potentes. Las redes pueden estar distribuidas en espacios reducidos o extenderse dispersas por amplias zonas geográficas, ser simples o complejas. Las redes pueden coordinarse bien sea de manera que todos sus nodos lleven el trabajo en común en condiciones iguales o asignando el control y suministro de los recursos a nodos especializados

1-. Topologías

La disposición en que puede ordenarse o configurarse los nodos de una red se llama topología. En cada caso, debe considerarse un número de factores para determinar cuál es la más Adecuada, dada una situación particular. Existen tres tipos comunes de topologías que son: en estrella, de bus y en anillo. Se cuenta con un cuarto tipo, la red híbrida, constituida por el enlace de los tipos anteriores. Cuando el usuario haga clic sobre las palabras, aparece el texto del lado derecho y la imagen del lado izquierdo o centrado

• Red en Estrella: En esta topología varias computadoras o dispositivos se enlazan con una unidad central. Esta unidad puede ser una computadora anfitriona o un servidor de archivos. Todas las comunicaciones pasan por esta unidad central. El control se ejerce mediante sondeo, es decir, a cada dispositivo conectado se le “pregunta” si tiene un mensaje que enviar, tras lo cual se les permite enviar sus mensajes por turnos.

Una ventaja de esta modalidad de red es que puede ofrecer un sistema de tiempo compartido, lo cual significa que varios usuarios pueden compartir recursos (tiempo) con una computadora central. Esta topología es común para enlazar varias microcomputadoras de una organización, con un servidor de base de datos.

• Red de Bus: (también llamada lineal o de canal). En esta modalidad cada dispositivo en la red se encarga de su propio control de comunicaciones, pues no existe una computadora anfitriona. Las comunicaciones viajan por un cable común de conexiones llamado bus. Cada información enviada por el bus es examinada por los dispositivos para comprobar si le pertenece.

Esta organización se usa cuando se desea enlazar en red, varias microcomputadoras, es común en sistemas de correo electrónico o al compartir datos almacenados en diferentes microcomputadoras. No es tan eficiente como la red en estrella para compartir recursos comunes, puesto que no constituye una vinculación directa con el recurso. Su uso es difundido debido a que su costo es menor.

• Red en Anillo: Cada dispositivo se conecta a otros dos, formándose así un anillo. No cuenta con computadora o servidor de archivos central. Los mensajes recorren el anillo hasta llegar a su destino. Esta organización es poco común en microcomputadoras, reservándose mayormente para enlaces entre macro-computadoras, en áreas geográficas extensas, que trabajan casi de forma autónoma y realizan todo o gran parte de su procesamiento y sólo en ocasiones comparten sus datos y programas.

Son útiles en organizaciones descentralizadas, porque permiten la formación de sistemas de procesamiento distribuido. Las computadoras realizan tareas de procesamiento en su ubicación, pero también comparten entre sí programas, datos y otros recursos.

• Red Híbrida o Red Jerárquica: Está compuesta por varias computadoras enlazadas a una computadora anfitriona o central, como en las redes en estrella. Aquellas otras computadoras, por su parte, son anfitrionas de otras menos potentes o dispositivos periféricos. Las redes jerárquicas permiten compartir bases de datos, capacidad de procesamiento y diferentes dispositivos de salida. Son útiles en organizaciones centralizadas.

2-. Entorno de Red

El sistema operativo y los protocolos que proporcionan servicios de comunicación de red, definen el entorno o estrategia de una red. Dos de los entornos más comunes en la actualidad son: de igual a igual y cliente/servidor.

• En el sistema de red de igual a igual (o par a par), el sistema operativo permite a todos los usuarios compartir recursos en sus computadoras y acceder a los recursos compartidos en otras computadoras. Cada nodo que compone la red puede actuar lo mismo de servidor como de cliente. Una de las topologías usuales para este tipo de sistema es la red tipo bus. Esta estrategia provee varias ventajas, como el hecho de ser de bajo costo y fácil instalación. Es propia en redes pequeñas, con no más de diez nodos, donde opera adecuadamente. Si el número de nodos se incrementa, su desempeño decae, pues al no contar con software de administración se encuentra limitada su capacidad para vigilar eficazmente las actividades en una red mayor.

• Los sistemas de red de cliente/servidor emplean una computadora de gran potencia como servidor dedicado, para coordinar y suministrar servicios a los demás nodos que componen la red. El sistema operativo, habilita al servidor para dar acceso a recursos centralizados como bases de datos, programas de aplicación y hardware (Impresoras, almacenamiento masivo, y otros). Ésta estrategia se basa en la especialización, los nodos servidores coordinan y suministran servicios especializados, en tanto que los nodos clientes solicitan tales servicios. Como ventaja de este tipo de sistema, se encuentra su capacidad para la gestión eficiente de redes de gran tamaño. Cuentan con un potente programa de administración de red, que vigila y controla las actividades de la red, pero su costo de instalación y mantenimiento es mayor que el de par a par.

3-. Método de acceso al cable

El método de acceso al cable de una red define, cómo un nodo utiliza el cable para tener acceso a los medios compartidos y transmitir información. Cuando la tarjeta de interfaz de red obtiene acceso al cable, se inicia el envío de paquetes de información como flujos de bits a la red.

En la actualidad Ethernet es la tecnología más usada. Diseñada para los sistemas de cable lineales, puede usarse actualmente en topología de estrella y cable par trenzado gracias a algunas innovaciones. Ethernet utiliza el método de Acceso múltiple con detección de portadora/detección de colisión (CSMA/CD – Carrier Sense Múltiple Access/Collision Detection). Un nodo transmite una señal y cada uno de los otros nodos de la red la oye, pero sólo el nodo direccionado presta atención. Si dos nodos transmiten al mismo tiempo, se produce una colisión y ambos se retiran, esperan una cantidad aleatoria de tiempo y lo intentan de nuevo. Las prestaciones se degradan cuando el tráfico de la red es pesado debido a estas colisiones y a las retransmisiones.

Las redes en anillo suelen utilizar el método Token Ring o de paso de testigo, en el cual, un nodo sólo pasa a utilizar la red cuando está en posesión del testigo o token.

Considérese un testigo como una ficha electrónica temporal para utilizar la red. Cuando un nodo está listo para transmitir, debe esperar que el testigo esté disponible y entonces tomarlo. Esto evita que dos máquinas intenten usar el cable de forma simultánea. Su ventaja es que los datos viajan a través del anillo en una dirección de manera controlada. 

ARCnet (Attached Resource Computer network – red de cómputo de recursos adjuntos), fue desarrollada por Datapoint Corporation, utiliza el método de paso de testigo como el Token Ring. Tiene su propia topología física que es en forma de estrella. Al bajar los precios de las redes Ethernet empezaron a entrar en desuso.

Protocolos de Comunicación

Los protocolos de comunicación son las reglas y procedimientos utilizados en la red para comunicarse entre los nodos y controlan dos niveles de comunicación diferentes. Los protocolos de nivel superior, definen el modo de comunicación de las aplicaciones y los protocolos de nivel inferior, cómo se transmiten las señales por el medio de transmisión (el cable). Existen protocolos entre estos niveles que establecen y mantienen sesiones de comunicación entre nodos y controlan el tráfico de errores. Los protocolos de comunicación pueden ser vistos como los protocolos diplomáticos, donde diplomáticos de rangos diferentes negocian con sus homólogos de otras embajadas. Los fabricantes utilizan estos protocolos, una vez estandarizados, definidos y publicados, para elaborar productos de red que trabajen en los diversos sistemas.

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