1.1 Historia
Cada uno de los tres siglos pasados ha estado dominado por una sola tecnología. El siglo XVIII fue la etapa de los grandes sistemas mecánicos que acompañaron a la Revolución Industrial. El siglo XIX fue la época de la máquina de vapor. Durante el siglo XX, la tecnología clave ha sido la recolección, procesamiento y distribución de información. Entre otros desarrollos, hemos asistido a la instalación de redes telefónicas en todo el mundo, a la invención de la radio y la televisión, al nacimiento y crecimiento sin precedente de la industria de los ordenadores (computadores), así como a la puesta en órbita de los satélites de comunicación.
1.2 Las primeras redes
Las primeras redes construidas permitieron la comunicación entre una computadora central y terminales remotas. Se utilizaron líneas telefónicas, ya que estas permitían un traslado rápido y económico de los datos. Se utilizaron procedimientos y protocolos ya existentes para establecer la comunicación y se incorporaron moduladores y demoduladores para que, una vez establecido el canal físico, fuera posible transformar las señales digitales en analógicas adecuadas para la transmisión por medio de un módem.
A principios de los años 70 surgieron las primeras redes de transmisión de datos destinadas exclusivamente a este propósito, como respuesta al aumento de la demanda del acceso a redes a través de terminales para poder satisfacer las necesidades de funcionalidad, flexibilidad y economía
1.3 Que es una red
Una red es simplemente una conexión unificada de computadoras, impresoras, faxes, módems, servidores y en ocasiones, también teléfonos. Las conexiones reales se realizan utilizando un cableado que puede quedar oculto detrás de los puntos de trabajo, bajo el suelo o en el techo. La red permite que sus recursos tecnológicos “hablen” entre si: también permite conectar una empresa con Internet, lo que aporta beneficios adicionales como entablar videoconferencias o trasferir archivos de video, gráficos o de texto a gran velocidad, entre ortos servicios.
1.4 Importancia de las redes
Las redes están presentes en muchos lugares por razones importantes, como compartir recursos e información y con ello abaratar costos, y facilitar el trabajo en grupo. Otras razones importantes son las siguientes:
· Ahorrar tiempo dinero a las empresas porque permiten compartir recursos entre los empleados; por ejemplo impresoras.
· Permiten compartir la información más rápida y eficiente mediante el envió electrónico de mensajes y archivos
· Proporcionan formas de comunicación directa con personas que están en otra ubicación (otra habitación, otro edifico, otra ciudad e, incluso en otro país).
· Comparten un acceso a Internet
· Comparten base de datos
· Gestionan eficazmente la seguridad de los equipos
· Realizan copias de seguridad centralizadas
Una red debe ser:
· Confiable. Estar disponible cuando se le requiera, poseer velocidad de respuesta adecuada
· Confidencial. Proteger los datos de ladrones de información
· Integra. En su manejo de información.
1.5 Tipos de redes
Como se menciona anteriormente, las redes son importantes por varios aspectos ,pero no todas las redes pueden satisfacer las necesidades de todas les empresas; por ellos es necesario conocer las características de los diferentes tipos de redes existentes:
· Redes de Área Local (LAN) Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo.
· Redes de Área Metropolitana (MAN) Son una versión mayor de la LAN y utilizan una tecnología muy similar. Actualmente esta clasificación ha caído en desuso, normalmente sólo distinguen entre redes LAN y WAN
· Redes de Área Amplia (WAN) Son redes que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios (hosts). Estos están conectados por la red que lleva los mensajes de un host a otro. Estas LAN de host acceden a la subred de la WAN por un router. Suelen ser por tanto redes punto a punto.
1.6 Topologías de red
La topología de una red define únicamente a la distribución del cable que interconecta las diferentes computadoras, es decir es el mapa de distribución del cable que forma la red. Establece como se organiza el cable de las estaciones de trabajo. Además de seleccionar la topología más adecuada, existen otros factores que se deben tomar en cuenta al seleccionar una topología dichos factores son:
· Distribución de los equipos a interconectar
· Tipo de aplicaciones a ejecutar
· Inversión requerida
· Capital que se quiere dedicar al mantenimiento y actualización de la red
· Trafico que soportará la red
· Capacidad de expansión
Hay dos tipos de topologías:
1.-Fisica
Cada uno de los tres siglos pasados ha estado dominado por una sola tecnología. El siglo XVIII fue la etapa de los grandes sistemas mecánicos que acompañaron a la Revolución Industrial. El siglo XIX fue la época de la máquina de vapor. Durante el siglo XX, la tecnología clave ha sido la recolección, procesamiento y distribución de información. Entre otros desarrollos, hemos asistido a la instalación de redes telefónicas en todo el mundo, a la invención de la radio y la televisión, al nacimiento y crecimiento sin precedente de la industria de los ordenadores (computadores), así como a la puesta en órbita de los satélites de comunicación.
1.2 Las primeras redes
Las primeras redes construidas permitieron la comunicación entre una computadora central y terminales remotas. Se utilizaron líneas telefónicas, ya que estas permitían un traslado rápido y económico de los datos. Se utilizaron procedimientos y protocolos ya existentes para establecer la comunicación y se incorporaron moduladores y demoduladores para que, una vez establecido el canal físico, fuera posible transformar las señales digitales en analógicas adecuadas para la transmisión por medio de un módem.
A principios de los años 70 surgieron las primeras redes de transmisión de datos destinadas exclusivamente a este propósito, como respuesta al aumento de la demanda del acceso a redes a través de terminales para poder satisfacer las necesidades de funcionalidad, flexibilidad y economía
1.3 Que es una red
Una red es simplemente una conexión unificada de computadoras, impresoras, faxes, módems, servidores y en ocasiones, también teléfonos. Las conexiones reales se realizan utilizando un cableado que puede quedar oculto detrás de los puntos de trabajo, bajo el suelo o en el techo. La red permite que sus recursos tecnológicos “hablen” entre si: también permite conectar una empresa con Internet, lo que aporta beneficios adicionales como entablar videoconferencias o trasferir archivos de video, gráficos o de texto a gran velocidad, entre ortos servicios.
1.4 Importancia de las redes
Las redes están presentes en muchos lugares por razones importantes, como compartir recursos e información y con ello abaratar costos, y facilitar el trabajo en grupo. Otras razones importantes son las siguientes:
· Ahorrar tiempo dinero a las empresas porque permiten compartir recursos entre los empleados; por ejemplo impresoras.
· Permiten compartir la información más rápida y eficiente mediante el envió electrónico de mensajes y archivos
· Proporcionan formas de comunicación directa con personas que están en otra ubicación (otra habitación, otro edifico, otra ciudad e, incluso en otro país).
· Comparten un acceso a Internet
· Comparten base de datos
· Gestionan eficazmente la seguridad de los equipos
· Realizan copias de seguridad centralizadas
Una red debe ser:
· Confiable. Estar disponible cuando se le requiera, poseer velocidad de respuesta adecuada
· Confidencial. Proteger los datos de ladrones de información
· Integra. En su manejo de información.
1.5 Tipos de redes
Como se menciona anteriormente, las redes son importantes por varios aspectos ,pero no todas las redes pueden satisfacer las necesidades de todas les empresas; por ellos es necesario conocer las características de los diferentes tipos de redes existentes:
· Redes de Área Local (LAN) Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo.
· Redes de Área Metropolitana (MAN) Son una versión mayor de la LAN y utilizan una tecnología muy similar. Actualmente esta clasificación ha caído en desuso, normalmente sólo distinguen entre redes LAN y WAN
· Redes de Área Amplia (WAN) Son redes que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios (hosts). Estos están conectados por la red que lleva los mensajes de un host a otro. Estas LAN de host acceden a la subred de la WAN por un router. Suelen ser por tanto redes punto a punto.
1.6 Topologías de red
La topología de una red define únicamente a la distribución del cable que interconecta las diferentes computadoras, es decir es el mapa de distribución del cable que forma la red. Establece como se organiza el cable de las estaciones de trabajo. Además de seleccionar la topología más adecuada, existen otros factores que se deben tomar en cuenta al seleccionar una topología dichos factores son:
· Distribución de los equipos a interconectar
· Tipo de aplicaciones a ejecutar
· Inversión requerida
· Capital que se quiere dedicar al mantenimiento y actualización de la red
· Trafico que soportará la red
· Capacidad de expansión
Hay dos tipos de topologías:
1.-Fisica
2.-Lógica
La topología física se refiere a la manera de conectar físicamente a las estaciones de trabajo dentro de una red: cada topología, independientemente de la forma o apariencia geométrica que pueda tener, cuenta con características propias que definen el material a utilizar como medio de transmisión, la distancia máxima entre estaciones, grado de dificultad para realizar el cableado, así determinara que tanto afecta a las demás el fallo de una.
Las topologías más utilizadas son:
· Bus
· Anillo
· Estrella
· Árbol jerárquico
· Bus –estrella
1.7 BUS
Es un diseño simple que utiliza un solo cable al cual todas las estaciones se conectan. La topología usa un medio de transmisión de amplia cobertura ( broadcast medium ), ya que todas las estaciones pueden recibir las transmisiones emitidas por cualquier . La Instalación es simple y barata.. El problema inherente de este esquema es que si el cable se daña en cualquier punto, ninguna estación podrá transmitir.
Una topología de red bus utiliza un largo cable con cada ordenador conectado a ese cable Las redes bus son poco comunes actualmente entre los ordenadores (aunque no entre concentradores de red), pero son fáciles de configurar y se utilizaron más en el pasado. Las redes 10Base5, 10Base2, LocalTalk/PhoneNet, HomePNA y HomePlug utilizan todas topologías bus.
Características
Solo una línea de comunicación, por lo cual se comunican tanto el servidor como las estaciones
No tiene mecanismo de verificación que indique si el nodo destino recibió el paquete del nodo origen (acuse de recibo), así que se asume (después de esperar cierto tiempo a que exista conexión) que el paquete de datos si llego.
Transmisión de la información por medio de ráfagas.
Ventajas
Requiere de una pequeña cantidad de medio físico
Fácil de extender
Fácil de instalar
Desventajas
Solo un cliente puede estar hablando a la vez(sólo una señal está activada al mismo tiempo de línea)
Cada uno de los clientes siempre está a la escucha para saber qué paquete es para él
Difícil detección de fallas.
Dificultad para aislar el nodo que está fallando.
Si el cable se rompe en algún punto, toda la red deja de funcionar.
1.8 Redes ethernet
En una red ETHERNET, cada estación de trabajo incluye una parte emisora y una parte receptora para manejar el tráfico de datos que entran y salen. El lado emisor se invoca cuando el usuario desea enviar datos a otro en la red y el receptor, cuando el cable transporta las señales dirigidas a las estaciones de la red.
Redes Ethernet de 10 Mbps
Las redes Ethernet de 10 Mbps, presentan las siguientes características:
a. Ancho de Banda:
Es así que la red Ethernet posee un ancho de banda de 10 Mbps (Megabits por segundo) de naturaleza compartida y en half-duplex. También existen redes Ethernet con un ancho de banda de 100 Mbps, enmarcados dentro de la Tecnología Fast Ethernet (Ethernet Veloz)
Acceso
El IEEE 802.3 ETHERNET, establece cómo un dispositivo accesa a la red y la velocidad a la cual opera. El esquema de acceso dictado por la IEEE 802.3 es el protocolo Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) o Acceso Múltiple por Escucha de Portadora con Detección de Portadora (colisión).
Portadora es una señal eléctrica de alta frecuencia, sobre la cual viaja la información.
CSMA/CD es definido como:
Topología
En las redes Ethernet se emplean las topologías en bus y en estrella. Las redes Ethernet presentan bajo costo en soluciones para grupos de trabajo, ancho de banda adecuado (10 Mbps), para aplicaciones basadas en caracteres.
Cables
10BASE5: Permiten transportar información a 10 Mbps, de ahí que se le denomina 10Base5. Los cables gruesos Ethernet pueden ser de PVC, se distinguen por ser de color amarillo, o de tipo Plenum, que son de color naranja
El número máximo de conexiones a estaciones de trabajo colocados en este cable por segmentos, es de 100. Este tipo de cable se usa como el bus principal (backbone) de
una red en topología bus.
El transceptor o transceiver conecta su computadora a una red Ethernet gruesa, que puede estar ubicado dentro de las paredes de la oficina. La conexión física del transceiver al cable coaxial, es hecho a través de un TAP (adaptador) con interfase para conectores de tipo N.
El transceiver es el dispositivo que “escucha” al cable para ver si hay algún tráfico sobre la red, detecta colisiones y maneja información entre el cable coaxial y las estaciones de trabajo. El cable del transceptor o transceivers, conecta su computadora con un transceptor de un sistema Ethernet grueso.
En un extremo del cable de transmisión hay un conector macho tipo DIX (D=Digital, I=Intel, X=Xerox) o DB de 9 o 25 pines, que se conecta a la tarjeta de red.
En el otro extremo del cable de transmisión hay un conector hembra que se conecta al transceptor o transceiver.
Este cable, también es llamado AUI (Attachment Unit Interfase-Unidad de Interfase de Conexión ) y puede tener una longitud máxima de 50 mts. Si se usa un cable más flexible con transceptor incorporado, éste no debe ser mayor de 12.5 m.
Si en la red se produce un nivel excesivo de interferencias electromagnéticas o “ruido”, tal vez necesite sustituir el terminador de uno de los extremos de la red por un terminador conectado a tierra ( de la serie N). Este terminador tiene un hilo de tierra conectado a un extremo, hilo que se conecta con una toma de tierra. Este dato es muy importante en una red, por que han sucedido casos, en que debido a señales eléctricas indeseables en el cable de red (ruido), ha provocado que las tarjetas de red se dañen, por sobrecargas eléctricas, incluso, algunos componentes de la computadora.
Las estaciones de trabajo deben estar separadas como mínimo de 2.5 metros de distancia o múltiplo de 2.5 metros, y podrá instalarse no más de 100 estaciones. Si desea extender la red, se conectará un repetidor al cable coaxial. Teniendo en cuenta que para llegar a una estación de trabajo, la señal no debe pasar por más de 2 repetidores.
10 BASE2: El cable delgado de Ethernet o Ethernet Fino (10BASE2), es un cable
coaxial, que en topología bus puede tener un segmento de 185 m. de longitud máxima, con un máximo de 30 computadoras conectadas a este cable, terminadas en terminators BNC de 50 Ohms de resistencia eléctrica, en ambos extremos.
El cable coaxial usado en este tipo de aplicación es el RG-58 A/U de 50 ohms. Entre una computadora y otra debe existir un intervalo mínimo de 0,5 m.
La tarjeta de red con conector macho, debe ser colocada internamente en la computadora. El conector BNC macho de la parte posterior de la tarjeta de red, sirve para conectar la tarjeta con un conector interfase T-BNC.
El conector T-BNC, se conecta en el conector macho de la tarjeta de red. Los cables Ethernet finos se conectan a los conectores machos de ambos lados de la “T” (en las computadoras situadas en los extremos de la red, uno de los cables de conexión se sustituye por un terminator).
Cada segmento de cable coaxial delgado deberá, en un extremo del cable, estar
puesto a tierra (ground).
El avance de la tecnología ha permitido miniaturizar los transceiver: de manera que hoy en día mucho de los interfaces de Ethernet vienen incorporados y por esta razón la tarjeta de red provee ambos tipos de puertos: AUI y BNC.
10 BASET: Llamado también de par trenzado o UTP, es el que más se utiliza en instalaciones nuevas, usado en topología estrella, muy empleado hoy en día en redes de información. Permite una transmisión de 10 Mbps. Este cable consiste en un conjunto de ocho hilos de cobre, cada uno de los cuales puede realizarse mediante un trenzado de hilos finos, o mediante un único cilindro macizo de aproximadamente un milímetro de grosor. Cada conductor va rodeado por su propio aislante, y el conjunto de los ocho hilos se envuelven en un recubrimiento protector. En el interior los conductores se agrupan por pares, que van enrollados sobre sí mismos. De ahí procede el nombre de par trenzado. El número de vueltas que dan los dos conductores de un par sobre sí mismos, suele ser de una cada dos centímetros o menos. Estas vueltas son fundamentales para evitar la interferencia de otras señales sobre la que transporta el par en cuestión, que viene a ser la información a transmitir.
Las ventajas de un sistema Ethernet de par trenzado, son que el cable suele ser menos caro que el de otros sistemas -como el Ethernet grueso- y que resulta relativamente sencillo instalar el cable.
La tarjeta de red de las estaciones de trabajo, deberán poseer un conector hembra RJ-45. El conector RJ-45, es similar al telefónico, pero algo más grande y con capacidad para ocho contactos o hilos. El conector RJ-45, debe existir en cada extremo del cable de par trenzado. Para conectar el cable a la tarjeta, colocar el conector de forma que la patilla de plástico quede en línea con la ranura de la hembra y empuje el conector hasta escuchar un clic (el conector es similar al enchufe de plástico que se utiliza para conectar un cordón telefónico con un enchufe telefónico de pared).
El Cable Ethernet de par trenzado, puede ser bien Par Trenzado sin Pantalla (UTP-Unshielded Twisted Pair) o bien Par Trenzado Apantallado (STP-Shielded TwistedPair). Ambos tipos de cables consisten en dos o más pares de hilos de cobre trenzados, sin embargo el cable STP incorpora una capa de pantalla formada por una lámina de papel metálico y un trenzado de hilo de cobre alrededor del cable interior, que lo protege de las interferencias electromagnéticas o “ruidos”. Existe hoy en día un tercer tipo de cable de par trenzado, llamado Par Trenzado Encintado (FTP-Foiled Twisted Pair), es una solución intermedia entre el cable UTP y el STP.
El cable FTP posee un apantallamiento que rodea cada par, con lo que se reduce la interferencia entre pares, aparte de un apantallamiento del conjunto de pares. La longitud máxima del cable de par trenzado es de 100 metros.
10BASE-F: El cable Ethernet de fibra óptica de 10 Mbps, presenta las siguientes características: su costo es elevado, soporta velocidades muy altas de transmisión, inmune a interferencias eléctricas, de muy baja relación a error o fallas.
Los enlaces de fibra óptica son aplicables para conexiones remotas a la red local. Estos enlaces pueden ser entre repetidores, bridges, que soportan fibra óptica o combinaciones de ambas.
Los cables de fibra óptica 10BaseF, se clasifican en tres grupos:
10BASE-FL (link). Es un cable de transmisión asíncrona. A 10 Mbps puede tener una
longitud máxima de 2,000 metros, por cada segmento (distancia entre dos dispositivos). Usado para topología en estrella.
10BASE-FB (backbone). Es una fibra de transmisión síncrona. A 10 Mbps puede
tener una longitud máxima de 2,000 metros. Usado para topología estrella.
10BASE-FP (passive). Es una fibra óptica pasiva, usado para topología bus. A 10
Mbps, puede tener una longitud máxima de 1,000 metros.
REDES ETHERNET DE 100 Mbps (100BASE-T)
Las redes Ethernet de 100 Mbps, se encuentran estandarizadas por la IEEE, constituyendo el estandar 100Base-T. Presentan las siguientes características:
Ancho de banda:
Similar a las redes Ethernet de 10 Mbps, sólo que la velocidad de transmisión
de los datos es de 100Mbps, es decir, 10 veces más rápido que en el estándar
10Base-T.
Cables
En la implementación de redes 100Base-T, se usan cables con especificaciones de categoría 3,4, o 5 UTP, STP y fibra óptica, que permiten una flexibilidad para migrar a redes de 100 Mbps. Las especificaciones de cable para 100Base-T son:
100Base-TX: Soporta transmisión full-duplex a 100 Mbps. Los cables usados son de
categoría 5 UTP y Tipo I STP, tiene dos pares de línea de dato por cable. La especificación 100Base-TX se basa en la especificación FDDI (Fiber Distributed Data Interfase = Interface para Datos de Fibra Distribuida) de ANSI.
En los extremos de los cables se conectan conectores RJ-45, que aceptan dos pares de línea de data del cable UTP, Categoría 5.
Los cables deben tener una distancia máxima por segmento de 100 metros.100Base-FX: Se refiere al uso de la fibra óptica tipo multimodo, de acuerdo a la especificación FDDI del Instituto Nacional Americano de Estándares (ANSI: American National Standards Institute).
La fibra óptica a usar deberá ser de 62.5/125 microm del tipo multimodo especificado por la Asociación de Industria de Telecomunicaciones (TIA= Telecommunications Industry Association).
Los cables deben tener una distancia máxima de 412 metros, de un elemento a otro de la red. Ideal para estaciones que se encuentren alejadas de su centro de trabajo.
100Base-T4: Los cables empleados son de Categoría 3, 4 y 5 UTP. Cables que presentan cuatro pares de líneas de datos.
Usan conectores RJ-45. Aceptan cuatro pares en Categorías 3, 4 y 5 UTP a una velocidad de transmisión de 100 Mbps. La distancia máxima por segmento es de 100 metros.
ETHERNET 100VG-ANYLAN (GRADO DE VOZ)
Ethernet ha demostrado ser una norma de red versátil. Las normas 10Base-2 y el reciente 10Base-T de par trenzado se encuentran instalados en multitud de lugares. Ethernet está bien probada y comprendida. La tecnología de par trenzado reduce el coste de la instalación y simplifica los procedimientos de cableado, aprovechando las técnicas de cableado estructurado.
Actualmente se encuentran disponibles normas
Ethernet a alta velocidad (100Base-X), como 100VG-AnyLAN (grado de voz) y Ethernet rápida, lo que proporciona 1000 Mbits/seg. para equipos de escritorio. Estas nuevas normas de alta velocidad son necesarias en aplicaciones multimedia, de imágenes o de vídeo en tiempo real, aplicaciones que requieren un alto rendimiento.
La propuesta 100VG-AnyLAN se basa en una tecnología desarrollada originalmente por AT&T y Hewlett-Packard. Actualmente recae bajo la dirección del comité 802.12 del IEE. La norma utiliza cable de par trenzado de cuatro hilos. Utiliza además un nuevo método de acceso de nominada prioridad bajo demanda, que reemplaza el método de acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD, carrier sense multiple access/collision detection) utilizado en las redes
Ethernet existentes.
Especificaciones 100VG-AnyLAN.
100VG-AnyLAN utiliza cuatro pares de grado de voz de Categoría 3 por estación. La norma Ethernet a 100 Mbits/seg. (100Base-X) utiliza cable de grado de datos de Categoría 5, lo que podría requerir una reinstalación de cableado en muchos lugares. 100VG-AnuyLAN puede aprovechar el cable de categoría 5 si ya se encuentra instalado. Si es así, las distancias de cable pueden aumentar de 100 a 150 metros.
El método de acceso original de Ethernet ha cambiado, pero la trama permanece siendo la misma. El nuevo método de acceso se denomina prioridad bajo demanda. Manteniendo el formato de trama original, puede mantenerse la compatibilidad entre las normas Ethernet existentes y la norma 100VG-AnyLAN. De acuerdo con Hewlett-Packard, es el formato de trama Ethernet y no CSMA/CD el componente que define la interoperabilidad y la compatibilidad entre las distintas normas Ethernet.
En el método de prioridad bajo demanda, el concentrado arbitra qué estaciones de trabajo acceden a la red (y cuándo acceden). Un sistema de prioridad puede garantizar que las aplicaciones sensibles al tiempo, como vídeo en tiempo real, obtienen el tiempo de acceso que necesitan de la red. La eficiencia mejora con este esquema debido a que el fenómeno de contención se elimina. El concentrador determina la estación que obtiene el acceso. Debido a que 100VG-AnyLAN es similar a 10Base-T en cuanto a topología, los adaptadores y otros componentes comparten muchas de las mismas características. Una computadora con 10Base-T o 100VG-AnyLAN puede conectarse al concentrador 100VG-AnyLAN y trabajar a la velocidad a la que está diseñado. La topología en estrella y el sistema de cableado estructurado se mantienen, al igual que el formato de trama existente de Ethernet. Además, se utilizan conectores 10Base-T
La topología física se refiere a la manera de conectar físicamente a las estaciones de trabajo dentro de una red: cada topología, independientemente de la forma o apariencia geométrica que pueda tener, cuenta con características propias que definen el material a utilizar como medio de transmisión, la distancia máxima entre estaciones, grado de dificultad para realizar el cableado, así determinara que tanto afecta a las demás el fallo de una.
Las topologías más utilizadas son:
· Bus
· Anillo
· Estrella
· Árbol jerárquico
· Bus –estrella
1.7 BUS
Es un diseño simple que utiliza un solo cable al cual todas las estaciones se conectan. La topología usa un medio de transmisión de amplia cobertura ( broadcast medium ), ya que todas las estaciones pueden recibir las transmisiones emitidas por cualquier . La Instalación es simple y barata.. El problema inherente de este esquema es que si el cable se daña en cualquier punto, ninguna estación podrá transmitir.
Una topología de red bus utiliza un largo cable con cada ordenador conectado a ese cable Las redes bus son poco comunes actualmente entre los ordenadores (aunque no entre concentradores de red), pero son fáciles de configurar y se utilizaron más en el pasado. Las redes 10Base5, 10Base2, LocalTalk/PhoneNet, HomePNA y HomePlug utilizan todas topologías bus.
Características
Solo una línea de comunicación, por lo cual se comunican tanto el servidor como las estaciones
No tiene mecanismo de verificación que indique si el nodo destino recibió el paquete del nodo origen (acuse de recibo), así que se asume (después de esperar cierto tiempo a que exista conexión) que el paquete de datos si llego.
Transmisión de la información por medio de ráfagas.
Ventajas
Requiere de una pequeña cantidad de medio físico
Fácil de extender
Fácil de instalar
Desventajas
Solo un cliente puede estar hablando a la vez(sólo una señal está activada al mismo tiempo de línea)
Cada uno de los clientes siempre está a la escucha para saber qué paquete es para él
Difícil detección de fallas.
Dificultad para aislar el nodo que está fallando.
Si el cable se rompe en algún punto, toda la red deja de funcionar.
1.8 Redes ethernet
En una red ETHERNET, cada estación de trabajo incluye una parte emisora y una parte receptora para manejar el tráfico de datos que entran y salen. El lado emisor se invoca cuando el usuario desea enviar datos a otro en la red y el receptor, cuando el cable transporta las señales dirigidas a las estaciones de la red.
Redes Ethernet de 10 Mbps
Las redes Ethernet de 10 Mbps, presentan las siguientes características:
a. Ancho de Banda:
Es así que la red Ethernet posee un ancho de banda de 10 Mbps (Megabits por segundo) de naturaleza compartida y en half-duplex. También existen redes Ethernet con un ancho de banda de 100 Mbps, enmarcados dentro de la Tecnología Fast Ethernet (Ethernet Veloz)
Acceso
El IEEE 802.3 ETHERNET, establece cómo un dispositivo accesa a la red y la velocidad a la cual opera. El esquema de acceso dictado por la IEEE 802.3 es el protocolo Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) o Acceso Múltiple por Escucha de Portadora con Detección de Portadora (colisión).
Portadora es una señal eléctrica de alta frecuencia, sobre la cual viaja la información.
CSMA/CD es definido como:
Topología
En las redes Ethernet se emplean las topologías en bus y en estrella. Las redes Ethernet presentan bajo costo en soluciones para grupos de trabajo, ancho de banda adecuado (10 Mbps), para aplicaciones basadas en caracteres.
Cables
10BASE5: Permiten transportar información a 10 Mbps, de ahí que se le denomina 10Base5. Los cables gruesos Ethernet pueden ser de PVC, se distinguen por ser de color amarillo, o de tipo Plenum, que son de color naranja
El número máximo de conexiones a estaciones de trabajo colocados en este cable por segmentos, es de 100. Este tipo de cable se usa como el bus principal (backbone) de
una red en topología bus.
El transceptor o transceiver conecta su computadora a una red Ethernet gruesa, que puede estar ubicado dentro de las paredes de la oficina. La conexión física del transceiver al cable coaxial, es hecho a través de un TAP (adaptador) con interfase para conectores de tipo N.
El transceiver es el dispositivo que “escucha” al cable para ver si hay algún tráfico sobre la red, detecta colisiones y maneja información entre el cable coaxial y las estaciones de trabajo. El cable del transceptor o transceivers, conecta su computadora con un transceptor de un sistema Ethernet grueso.
En un extremo del cable de transmisión hay un conector macho tipo DIX (D=Digital, I=Intel, X=Xerox) o DB de 9 o 25 pines, que se conecta a la tarjeta de red.
En el otro extremo del cable de transmisión hay un conector hembra que se conecta al transceptor o transceiver.
Este cable, también es llamado AUI (Attachment Unit Interfase-Unidad de Interfase de Conexión ) y puede tener una longitud máxima de 50 mts. Si se usa un cable más flexible con transceptor incorporado, éste no debe ser mayor de 12.5 m.
Si en la red se produce un nivel excesivo de interferencias electromagnéticas o “ruido”, tal vez necesite sustituir el terminador de uno de los extremos de la red por un terminador conectado a tierra ( de la serie N). Este terminador tiene un hilo de tierra conectado a un extremo, hilo que se conecta con una toma de tierra. Este dato es muy importante en una red, por que han sucedido casos, en que debido a señales eléctricas indeseables en el cable de red (ruido), ha provocado que las tarjetas de red se dañen, por sobrecargas eléctricas, incluso, algunos componentes de la computadora.
Las estaciones de trabajo deben estar separadas como mínimo de 2.5 metros de distancia o múltiplo de 2.5 metros, y podrá instalarse no más de 100 estaciones. Si desea extender la red, se conectará un repetidor al cable coaxial. Teniendo en cuenta que para llegar a una estación de trabajo, la señal no debe pasar por más de 2 repetidores.
10 BASE2: El cable delgado de Ethernet o Ethernet Fino (10BASE2), es un cable
coaxial, que en topología bus puede tener un segmento de 185 m. de longitud máxima, con un máximo de 30 computadoras conectadas a este cable, terminadas en terminators BNC de 50 Ohms de resistencia eléctrica, en ambos extremos.
El cable coaxial usado en este tipo de aplicación es el RG-58 A/U de 50 ohms. Entre una computadora y otra debe existir un intervalo mínimo de 0,5 m.
La tarjeta de red con conector macho, debe ser colocada internamente en la computadora. El conector BNC macho de la parte posterior de la tarjeta de red, sirve para conectar la tarjeta con un conector interfase T-BNC.
El conector T-BNC, se conecta en el conector macho de la tarjeta de red. Los cables Ethernet finos se conectan a los conectores machos de ambos lados de la “T” (en las computadoras situadas en los extremos de la red, uno de los cables de conexión se sustituye por un terminator).
Cada segmento de cable coaxial delgado deberá, en un extremo del cable, estar
puesto a tierra (ground).
El avance de la tecnología ha permitido miniaturizar los transceiver: de manera que hoy en día mucho de los interfaces de Ethernet vienen incorporados y por esta razón la tarjeta de red provee ambos tipos de puertos: AUI y BNC.
10 BASET: Llamado también de par trenzado o UTP, es el que más se utiliza en instalaciones nuevas, usado en topología estrella, muy empleado hoy en día en redes de información. Permite una transmisión de 10 Mbps. Este cable consiste en un conjunto de ocho hilos de cobre, cada uno de los cuales puede realizarse mediante un trenzado de hilos finos, o mediante un único cilindro macizo de aproximadamente un milímetro de grosor. Cada conductor va rodeado por su propio aislante, y el conjunto de los ocho hilos se envuelven en un recubrimiento protector. En el interior los conductores se agrupan por pares, que van enrollados sobre sí mismos. De ahí procede el nombre de par trenzado. El número de vueltas que dan los dos conductores de un par sobre sí mismos, suele ser de una cada dos centímetros o menos. Estas vueltas son fundamentales para evitar la interferencia de otras señales sobre la que transporta el par en cuestión, que viene a ser la información a transmitir.
Las ventajas de un sistema Ethernet de par trenzado, son que el cable suele ser menos caro que el de otros sistemas -como el Ethernet grueso- y que resulta relativamente sencillo instalar el cable.
La tarjeta de red de las estaciones de trabajo, deberán poseer un conector hembra RJ-45. El conector RJ-45, es similar al telefónico, pero algo más grande y con capacidad para ocho contactos o hilos. El conector RJ-45, debe existir en cada extremo del cable de par trenzado. Para conectar el cable a la tarjeta, colocar el conector de forma que la patilla de plástico quede en línea con la ranura de la hembra y empuje el conector hasta escuchar un clic (el conector es similar al enchufe de plástico que se utiliza para conectar un cordón telefónico con un enchufe telefónico de pared).
El Cable Ethernet de par trenzado, puede ser bien Par Trenzado sin Pantalla (UTP-Unshielded Twisted Pair) o bien Par Trenzado Apantallado (STP-Shielded TwistedPair). Ambos tipos de cables consisten en dos o más pares de hilos de cobre trenzados, sin embargo el cable STP incorpora una capa de pantalla formada por una lámina de papel metálico y un trenzado de hilo de cobre alrededor del cable interior, que lo protege de las interferencias electromagnéticas o “ruidos”. Existe hoy en día un tercer tipo de cable de par trenzado, llamado Par Trenzado Encintado (FTP-Foiled Twisted Pair), es una solución intermedia entre el cable UTP y el STP.
El cable FTP posee un apantallamiento que rodea cada par, con lo que se reduce la interferencia entre pares, aparte de un apantallamiento del conjunto de pares. La longitud máxima del cable de par trenzado es de 100 metros.
10BASE-F: El cable Ethernet de fibra óptica de 10 Mbps, presenta las siguientes características: su costo es elevado, soporta velocidades muy altas de transmisión, inmune a interferencias eléctricas, de muy baja relación a error o fallas.
Los enlaces de fibra óptica son aplicables para conexiones remotas a la red local. Estos enlaces pueden ser entre repetidores, bridges, que soportan fibra óptica o combinaciones de ambas.
Los cables de fibra óptica 10BaseF, se clasifican en tres grupos:
10BASE-FL (link). Es un cable de transmisión asíncrona. A 10 Mbps puede tener una
longitud máxima de 2,000 metros, por cada segmento (distancia entre dos dispositivos). Usado para topología en estrella.
10BASE-FB (backbone). Es una fibra de transmisión síncrona. A 10 Mbps puede
tener una longitud máxima de 2,000 metros. Usado para topología estrella.
10BASE-FP (passive). Es una fibra óptica pasiva, usado para topología bus. A 10
Mbps, puede tener una longitud máxima de 1,000 metros.
REDES ETHERNET DE 100 Mbps (100BASE-T)
Las redes Ethernet de 100 Mbps, se encuentran estandarizadas por la IEEE, constituyendo el estandar 100Base-T. Presentan las siguientes características:
Ancho de banda:
Similar a las redes Ethernet de 10 Mbps, sólo que la velocidad de transmisión
de los datos es de 100Mbps, es decir, 10 veces más rápido que en el estándar
10Base-T.
Cables
En la implementación de redes 100Base-T, se usan cables con especificaciones de categoría 3,4, o 5 UTP, STP y fibra óptica, que permiten una flexibilidad para migrar a redes de 100 Mbps. Las especificaciones de cable para 100Base-T son:
100Base-TX: Soporta transmisión full-duplex a 100 Mbps. Los cables usados son de
categoría 5 UTP y Tipo I STP, tiene dos pares de línea de dato por cable. La especificación 100Base-TX se basa en la especificación FDDI (Fiber Distributed Data Interfase = Interface para Datos de Fibra Distribuida) de ANSI.
En los extremos de los cables se conectan conectores RJ-45, que aceptan dos pares de línea de data del cable UTP, Categoría 5.
Los cables deben tener una distancia máxima por segmento de 100 metros.100Base-FX: Se refiere al uso de la fibra óptica tipo multimodo, de acuerdo a la especificación FDDI del Instituto Nacional Americano de Estándares (ANSI: American National Standards Institute).
La fibra óptica a usar deberá ser de 62.5/125 microm del tipo multimodo especificado por la Asociación de Industria de Telecomunicaciones (TIA= Telecommunications Industry Association).
Los cables deben tener una distancia máxima de 412 metros, de un elemento a otro de la red. Ideal para estaciones que se encuentren alejadas de su centro de trabajo.
100Base-T4: Los cables empleados son de Categoría 3, 4 y 5 UTP. Cables que presentan cuatro pares de líneas de datos.
Usan conectores RJ-45. Aceptan cuatro pares en Categorías 3, 4 y 5 UTP a una velocidad de transmisión de 100 Mbps. La distancia máxima por segmento es de 100 metros.
ETHERNET 100VG-ANYLAN (GRADO DE VOZ)
Ethernet ha demostrado ser una norma de red versátil. Las normas 10Base-2 y el reciente 10Base-T de par trenzado se encuentran instalados en multitud de lugares. Ethernet está bien probada y comprendida. La tecnología de par trenzado reduce el coste de la instalación y simplifica los procedimientos de cableado, aprovechando las técnicas de cableado estructurado.
Actualmente se encuentran disponibles normas
Ethernet a alta velocidad (100Base-X), como 100VG-AnyLAN (grado de voz) y Ethernet rápida, lo que proporciona 1000 Mbits/seg. para equipos de escritorio. Estas nuevas normas de alta velocidad son necesarias en aplicaciones multimedia, de imágenes o de vídeo en tiempo real, aplicaciones que requieren un alto rendimiento.
La propuesta 100VG-AnyLAN se basa en una tecnología desarrollada originalmente por AT&T y Hewlett-Packard. Actualmente recae bajo la dirección del comité 802.12 del IEE. La norma utiliza cable de par trenzado de cuatro hilos. Utiliza además un nuevo método de acceso de nominada prioridad bajo demanda, que reemplaza el método de acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD, carrier sense multiple access/collision detection) utilizado en las redes
Ethernet existentes.
Especificaciones 100VG-AnyLAN.
100VG-AnyLAN utiliza cuatro pares de grado de voz de Categoría 3 por estación. La norma Ethernet a 100 Mbits/seg. (100Base-X) utiliza cable de grado de datos de Categoría 5, lo que podría requerir una reinstalación de cableado en muchos lugares. 100VG-AnuyLAN puede aprovechar el cable de categoría 5 si ya se encuentra instalado. Si es así, las distancias de cable pueden aumentar de 100 a 150 metros.
El método de acceso original de Ethernet ha cambiado, pero la trama permanece siendo la misma. El nuevo método de acceso se denomina prioridad bajo demanda. Manteniendo el formato de trama original, puede mantenerse la compatibilidad entre las normas Ethernet existentes y la norma 100VG-AnyLAN. De acuerdo con Hewlett-Packard, es el formato de trama Ethernet y no CSMA/CD el componente que define la interoperabilidad y la compatibilidad entre las distintas normas Ethernet.
En el método de prioridad bajo demanda, el concentrado arbitra qué estaciones de trabajo acceden a la red (y cuándo acceden). Un sistema de prioridad puede garantizar que las aplicaciones sensibles al tiempo, como vídeo en tiempo real, obtienen el tiempo de acceso que necesitan de la red. La eficiencia mejora con este esquema debido a que el fenómeno de contención se elimina. El concentrador determina la estación que obtiene el acceso. Debido a que 100VG-AnyLAN es similar a 10Base-T en cuanto a topología, los adaptadores y otros componentes comparten muchas de las mismas características. Una computadora con 10Base-T o 100VG-AnyLAN puede conectarse al concentrador 100VG-AnyLAN y trabajar a la velocidad a la que está diseñado. La topología en estrella y el sistema de cableado estructurado se mantienen, al igual que el formato de trama existente de Ethernet. Además, se utilizan conectores 10Base-T
