2.1 Estaciones de Trabajo

Estaciones de Trabajo.

Es un microordenador de altas prestaciones destinado para trabajo técnico o científico. En una red de computadoras, es una computadora que facilita a los usuarios el acceso a los servidores y periféricos de la red. A diferencia de una computadora aislada, tiene una tarjeta de red y está físicamente conectada por medio de cables u otros medios no guiados con los servidores. Los componentes para servidores y estaciones de trabajo alcanzan nuevos niveles de rendimiento informático, al tiempo que ofrecen fiabilidad, compatibilidad, escalabilidad y arquitectura avanzada ideales para entornos multiproceso.

Plataformas.

Generalmente tienen UNIX como Sistema Operativo y disponen de una buena capacidad gráfica. Aunque la velocidad de cálculo, tamaño y componentes cambian constantemente, las ideas básicas son las mismas.

Los diferentes tipos de Estaciones de Trabajo que se encuentran en el mercado funcionan bajo versiones UNIX que pueden cambiar según el tipo de máquina, podemos mencionar entre las versiones más comunes las siguientes:

• Linux: disponible para la familia x86, las estaciones Alpha de Digital, estaciones SPARC...
• SunOS: disponible para la familia 68K así como para la familia SPARC de estaciones de trabajo SUN
• Solaris: disponible para la familia SPARC de SUN
• Ultrix: disponible para la familia VAX de Digital
• AIX: disponible para la familia de estaciones de trabajo de IBM y Power P.C.
• IRIX: disponible para la familia de estaciones de trabajo de SiliconGraphics

Por la naturaleza multi-usuario de los sistemas bajo UNIX, nunca se debe apagar una estación de trabajo, incluyendo el caso en que la máquina sea un P.C. con Linux, ya que al apagarla sin razón se cancelan procesos que pueden tener días ejecutandose, perder los últimos cambios e ir degenerando algunos dispositivos, como por ejemplo, los discos duros.

Ejemplo de las primeras estaciones de trabajo

Tal vez la primera computadora que podría ser calificada como estación de trabajo fue la IBM 1620, una pequeña computadora científica diseñada para ser usada interactivamente por una sola persona sentada en la consola. Fue introducida en 1959. Una característica peculiar de la máquina era que carecía de ningún actual circuito aritmético. Para realizar la adición, requirió una tabla almacenada en la memoria central con reglas decimales de la adición. Esto salvaba del costo de los circuitos lógicos, permitiendo a IBM hacerlo menos costoso. El nombre código de la máquina fue CADET, el cual algunas personas decían que significaba "Can'tAdd, Doesn'tEven Try - No puede adicionar, ni siquiera lo intenta". No obstante, se alquiló inicialmente por más de $1000 por mes.

Lista de estaciones de trabajo y manufacturadores

• Station
• Alienware
• ApolloComputer
• Amiga 3000UX
• Apple Computer
• AtariTransputer Workstation
• Core Hardware Systems
• Computervision
• Datamax UV-1
• Dell
• Digital EquipmentCorporation
• Hewlett Packard
• IBM
• Intergraph
• Lilith
• MIPS Magnum
• NeXT
• SiliconGraphics
• Sony NEWS
• Sun Microsystems
• TorchComputers
• Unisys ICON
• Xerox Star

2.2 Medios de transmision

Cable Coaxial
Consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.

Consta de un núcleo de hilo de cobre (es el que transporta señales electrónicas que forman los datos ) rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.

La malla de hilos protectora absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través del cable de cobre interno

El aislante sirve para evitar que estén en contacto la malla de hilos y el núcleo.

Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales. Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación.

CARACTERISTICAS

Es más caro y resistente a interferencias que el par trenzado. Se puede utilizar a más larga distancia. Velocidades de transmisión superiores. Menos interferencias. Permite conectar más estaciones. Se suele utilizar para:  televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, etc.

CATEGORIAS

Para transmisión en banda ancha.
Con una impedancia característica de 75 ohmios. Utilizado en transmisión de señales de televisión por cable (CATV, "Cable Televisión").

Para transmisión en banda base.
Con una impedancia característica de 50 ohmios. Utilizado en LAN´s. Dentro de esta categoría, se emplean dos tipos de cable: coaxial grueso ("thick") y coaxial fino ("thin").

TIPOS

• cable Thick o cable grueso: es más voluminoso, caro y difícil de instalar, pero permite conectar un mayor número de nodos y alcanzar mayores distancias.
• cable Thin o cable fino, también conocido como cheapernet por ser más económico y fácil de instalar. Sólo se utiliza para redes con un número reducido de nodos.  

Par trenzado

El par trenzado: Consiste en un par de hilos de cobre conductores cruzados entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de diafonía.

Existen dos tipos de par trenzado:

Protegido: Shielded Twisted Pair (STP)

No protegido: Unshielded Twisted Pair (UTP)

UTP

El UTP son las siglas de UnshieldedTwistedPair. Es un cable de pares trenzado y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias. Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el Efecto del trenzado no será eficaz disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo la capacidad de transmisión. Es un cable Barato, flexible y sencillo de instalar. Las aplicaciones principales en las que se hace uso de cables de par trenzado son:

• Bucle de abonado
• Redes LAN

STP

Acrónimo de ShieldedTwistedPair o Par trenzado apantallado. Se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión no apantallada o UTP.

Ventajas y Desventajas

Ventajas:

—  Bajo costo en su contratación.

—  Alto número de estaciones de trabajo por segmento.

—  Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas.

—  Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte.

Desventajas:

—  Altas tasas de error a altas velocidades.

—  Ancho de banda limitado.

—  Baja inmunidad al ruido.

—  Baja inmunidad al efecto crosstalk (diafonía)

—  Alto coste de los equipos.

—  Distancia limitada (100 metros por segmento).

Fibra Óptica

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

Permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

Características

• Cobertura más resistente
• Uso dual (interior y exterior)
• Mayor protección en lugares húmedos
• Empaquetado de alta densidad

Ventajas

• La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de dos millones de bps.
• Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, sin congestiones. 
• Video y sonido en tiempo real.
• Fácil de instalar.
• Es inmune al ruido y las interferencias, como ocurre cuando un alambre telefónico pierde parte de su señal a otra.
• Las fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es también segura y no puede ser perturbada.
• La materia prima para fabricarla es abundante en la naturaleza.
• Compatibilidad con la tecnología digital.

Desventajas

• El costo de instalación es elevado.
• Fragilidad de las fibras. 
• Disponibilidad limitada de conectores.
• Dificultad de reparar un cable de fibras roto en el campo. 

Tipos

• Fibra multimodo.- Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km; es simple de diseñar y económico.
• Fibra monomodo.- Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).

Conectores

• ST o BFOC
• FC
• FDDI,
• LC y MT-Array
• SC y SC-Dúplex 

Bluetooth

¿Qué es Bluetooth? Es una tecnología de ondas de radio a corto alcance, 2.4 GHz de frecuencia. En ella se busca la simplificación de las comunicaciones en distintos dispositivos: ordenadores móviles, teléfonos móviles; además sincroniza a los dispositivos.

Tiene un alcance de 10 metros, también sirve para crear una conexión a Internet inalámbrica desde tu portátil usando tu teléfono móvil. Un caso aún más práctico es el poder sincronizar libretas de direcciones y calendarios en tu PDA, impresoras, cámaras digitales, teléfono móvil, ordenador de sobremesa y portátil automáticamente y al mismo tiempo.

Características:

• ž  Tecnología: Spread Spectrum
• ž  Potencia de transmisión: 1mW para 10 metros, 100mW para 100 metros
• ž  Canales máximos de voz: 3 por piconet
• ž  Canales máximos de datos: 7 por piconet
• ž  Velocidad de datos: 721 Kbps por Piconet
• ž  Cobertura: 10 Metros
• ž  No. De dispositivos: 8 por piconet y hasta 10 piconet en 10 metros
• ž  Alimentación: 2.7 Voltios
• ž  Consumo de potencia: Desde 30µA a 30µA transmitiendo
• ž  Interferencia: Es mínima, se implementan saltos rápidos en
• ž  frecuencia de 1600 veces / segundo. 

¿Qué es un PICONET?

Es una red de dispositivos informáticos que se conectan utilizando Bluetooth. Puede constar de dos a ocho dispositivos.  Habrá siempre un maestro y los demás serán esclavos. El periférico como maestro: escoge el hop adecuado para mantener el enlace. Establece conexiones en las que un paquete de datos ocupa un slot para la emisión y otro para la recepción. La secuencia única de salto de frecuencia del canal está determinado por la identidad del maestro de la piconet (un código único para cada equipo), y por su frecuencia de reloj. Para que una unidad esclava pueda sincronizarse con una unidad maestra, ésta debe añadir un ajuste a su propio reloj nativo y así poder compartir la misma portadora de salto. A un grupo de piconets se le llama scatternet.

Infrarrojo

Definición

Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de leds infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita "ver" al otro para realizar la comunicación por ello es escasa su utilización a gran escala.

Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos (Bluetooth, Wireless, etc.).

Usos

Se utiliza principalmente para realizar intercambio de datos entre dispositivos móviles, como PDA's o móviles, ya que el rango de velocidad y el tamaño de los datos a enviar/recibir es pequeño. Adicionalmente, se puede usar para jugar juegos de dos jugadores.

Existen 3 Tipos

• Punto a punto
• Cuasi difuso A
• Difuso

Modo punto a punto

Los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo más cerca posible y que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto requiere una línea-de-visión entre las dos estaciones a comunicarse. Este modo, es usado para la implementación de redes Inalámbricas Infrarrojas Token-Ring. El "Ring" físico es construido por el enlace inalámbrico individual punto-a-punto conectado a cada estación.

Modo Cuasi-difuso

Son métodos de emisión radial, es decir que cuando una estación emite una señal óptica, ésta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la célula. En el modo cuasi–difuso las estaciones se comunican entre si, por medio de superficies reflectantes. No es necesaria la línea-de-visión entre dos estaciones, pero sí deben de estarlo con la superficie de reflexión. Además es recomendable que las estaciones estén cerca de la superficie de reflexión, ésta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.

Modo Difuso

El poder de salida de la señal óptica de una estación, debe ser suficiente para llenar completamente el total del cuarto, mediante múltiples reflexiones, en paredes y obstáculos del cuarto. Por lo tanto la línea-de-vista no es necesaria y la estación se puede orientar hacia cualquier lado. El modo difuso es el más flexible, en términos de localización y posición de la estación, sin embargo esta flexibilidad esta a costa de excesivas emisiones ópticas. Por otro lado la transmisión punto-a-punto es el que menor poder óptico consume, pero no debe de haber obstáculos entre las dos estaciones. En la topología de Ethernet se puede usar el enlace punto-a-punto, pero el retardo producido por el acceso al punto óptico de cada estación es muy representativo en el rendimiento de la red. Es más recomendable y más fácil de implementar el modo de radiación cuasi-difuso. La tecnología infrarroja esta disponible para soportar el ancho de banda de Ethernet, ambas reflexiones son soportadas (por satélites y reflexiones pasivas).

Ondas de Radio

Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética. Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible. Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones.

Las ondas de radio tienen longitudes que van de tan sólo unos cuantos milímetros (décimas de pulgadas), y pueden llegar a ser tan extensas que alcanzan cientos de kilómetros (cientos de millas). En comparación, la luz visible tiene longitudes de onda en el rango de 400 a 700 nanómetros, aproximadamente 5 000 menos que la longitud de onda de las ondas de radio. Las ondas de radio oscilan en frecuencias entre unos cuantos kilohertz (kHz o miles de hertz) y unos cuantos terahertz (THz or 10¹² hertz).

Una onda de radio se origina cuando una partícula cargada (por ejemplo, un electrón) se excita a una frecuencia situada en la zona de radiofrecuencia (RF) del espectro electromagnético. Otros tipos de emisiones que caen fuera de la gama de RF son los rayos gamma, los rayos X, los rayos infrarrojos, los rayos ultravioleta y la luz.

Cuando la onda de radio actúa sobre un conductor eléctrico (la antena), induce en él un movimiento de la carga eléctrica (corriente eléctrica) que puede ser transformado en señales de audio u otro tipo de señales portadoras de información.

Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio, vídeo, radionavegación, servicios de emergencia y transmisión de datos por radio digital; tanto en el ámbito civil como militar. También son usadas por los radioaficionados.

La radiocomunicación es la tecnología que posibilita la transmisión de señales mediante la modulación de ondas electromagnéticas. Estas ondas no requieren un medio físico de transporte, por lo que pueden propagarse tanto a través del aire como del espacio vacío.

El emisor tiene como función producir una onda portadora, cuyas características son modificadas en función de las señales (audio o video) a transmitir. Propaga la onda portadora así modulada.

El receptor capta la onda y la demodula para hacer llegar al espectador auditor tan solo la señal transmitida.

Esta se da por medio de ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción se realizan a través de puertos.

Una de sus principales ventajas es notable en los costos, ya que se elimina todo el cable Ethernet y conexiones físicas entre nodos, pero también tiene una desventaja considerable ya que para este tipo de red se debe de tener una seguridad mucho más exigente y robusta para evitar a los intrusos.

Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para propagarse. Así, estas ondas pueden atravesar el espacio interplanetario e interestelar y llegar a la Tierra desde el Sol y las estrellas. Independientemente de su frecuencia y longitud de onda, todas las ondas electromagnéticas se desplazan en el vacío a una velocidad c = 299.792 km/s. Todas las radiaciones del espectro electromagnético presentan las propiedades típicas del movimiento ondulatorio, como la difracción y la interferencia. 

2.3 Adaptadores de red NIC

Ethernet

Las tarjetas de red Ethernet utilizan conectores RJ-45 (10/100/1000) NC (10), AUI (10), MII (100), GMII (1000). El caso más habitual es el de la tarjeta o NIC con un conector RJ-45, aunque durante la transición del uso mayoritario de cable coaxial (10 Mbps) a par trenzado (100 Mbps) abundaron las tarjetas con conectores BNC y RJ-45 e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas se pueden ver serigrafiados los conectores no usados). Con la entrada de las redes Gigabit y el que en las casas sea frecuente la presencias de varios ordenadores comienzan a verse tarjetas y placas base (con NIC integradas) con 2 y hasta 4 puertos RJ-45, algo antes reservado a los servidores.

Token Ring

Las tarjetas para red Token Ring han caído hoy en día casi en desuso, debido a la baja velocidad y elevado costo respecto de Ethernet. Tenían un conector DE-9. También se utilizó el conector RJ-45 para las NICs (tarjetas de redes) y los MAUs (Multiple Access Unit- Unidad de múltiple acceso que era el núcleo de una red Token Ring).

FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) es un conjunto de estándares ISO y ANSI para la transmisión de datos en redes de computadoras de área extendida o local (LAN) mediante cable de fibra óptica. Se basa en la arquitectura token ring y permite una comunicación tipo Full Duplex. Dado que puede abastecer a miles de usuarios, una LAN FDDI suele ser empleada como backbone para una red de área amplia (WAN).

También existe una implementación de FDDI en cables de hilo de cobre conocida como CDDI. La tecnología de Ethernet a 100 Mbps (100BASE-FX y 100BASE-TX) está basada en FDDI.

2.4 Dispositivos de Conectividad

2.4.1 Repetidores

Es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir largas distancias sin degradación o con una degradación tolerable.

Proceso de las señales mediante un repetidor: Cuando las señales viajan a través de un cable, se degradan y se distorsionan en un proceso denominado «atenuación». Si un cable es bastante largo, la atenuación provocará finalmente que una señal sea prácticamente irreconocible. La instalación de un repetidor permite a las señales viajar sobre distancias más largas. Éste funciona en el nivel físico del modelo OSI para regenerar las señales de la red y reenviarla a otros segmentos. El repetidor toma una señal débil de un segmento, la regenera y la pasa al siguiente segmento. Para pasar los datos de un segmento a otro a través del repetidor, deben ser idénticos en cada segmento los paquetes y los protocolos Control lógico de enlace.

Se pueden clasificar en dos tipos:

—  Locales: cuando enlazan redes próximas (LAN’s).

—  Remotos: cuando las redes están alejadas y se necesita un medio intermedio de comunicación. 






2.4.2 Concentradores

Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla.

CARACTERÍSTICAS

Los concentradores no logran dirigir el tráfico que llega a través de ellos, y cualquier paquete de entrada es transmitido a otro puerto, aparecen las colisiones de paquetes como resultado, que impiden en gran medida la fluidez del tráfico. Cuando dos dispositivos intentan comunicar simultáneamente, ocurrirá una colisión entre los paquetes transmitidos, que los dispositivos transmisores detectan. Al detectar esta colisión, los dispositivos dejan de transmitir y hacen una pausa antes de volver a enviar los paquetes.

USOS

-La conexión del analizador de protocolos con un concentrador permite ver todo el tráfico en el segmento.

2.4.3 Tranceptores

Un transceptor es un dispositivo que combina la capacidad de transmisión y recepción en circuitos compartida. Hay un número de diferentes tipos de transceptores diseñados para una amplia variedad de usos, y el transceptor es la piedra angular de la comunicación inalámbrica. Un ejemplo común de un transceptor es un teléfono celular, que es capaz de enviar y recibir datos, a diferencia de una básica de la radio, que sólo puede recibir señales.

Como algunos elementos del circuito se emplean tanto para el envío como para la recepción, un transceptor sólo puede ser semiduplex; esto significa que puede enviar señales en ambos sentidos, pero no de forma simutánea.

Transceptores pueden dividirse en dos categorías bruto: completo y dúplex medio. En un transceptor full duplex, el dispositivo puede transmitir y recibir al mismo tiempo. Los teléfonos celulares son, una vez más, un excelente ejemplo de un transceptor full duplex, como ambas partes pueden hablar a la vez. Por el contrario, un transceptor de dúplex medio silencia una de las partes, mientras que el otro transmite. Muchos de los sistemas de radio operan en un método de dúplex medio, razón por la cual personas cuando van “out”, alerta al otro usuario al hecho de que la frecuencia está abierta para la transmisión de la señal.

El bono de portabilidad es que el transceptor es fácil de manejar y mover según sea necesario, pero la desventaja es que el dispositivo puede ser débil, con un rango limitado que a veces puede ser problemático. 

2.4.4 Puentes

Un puente o bridge es un dispositivo de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Este interconecta dos segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en la dirección física de destino de cada paquete.

Un bridge conecta dos segmentos de red como una sola red usando el mismo protocolo de establecimiento de red.

Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento a que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no necesitan configuración manual.

La principal diferencia entre un bridge y un hub es que el segundo pasa cualquier trama con cualquier destino para todos los otros nodos conectados, en cambio el primero sólo pasa las tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica mejora el rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil.

2.4.5 Conmutadores

Un conmutador o switch es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola.

·         funcionan como un filtro en la red

·         mejoran el rendimiento y la seguridad de las LANs

Los puentes (bridges) y conmutadores (switches) pueden conectarse unos a los otros pero siempre hay que hacerlo de forma que exista un único camino entre dos puntos de la red . En caso de no seguir esta regla, se forma un bucle o loop en la red, que produce la transmisión infinita de tramas de un segmento al otro.

Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de nivel 2 (direcciones MAC) de los dispositivos alcanzables a través de cada uno de sus puertos.

Uno de los puntos críticos de los switch son los bucles que consisten en habilitar dos caminos diferentes para llegar de un equipo a otro a través de un conjunto de conmutadores.

2.4.6 Gateways

Un gateway es un equipo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicación. La traducción de las unidades de información reduce mucho la velocidad de transmisión a través de estos equipos.

Operan en los niveles más altos del modelo de referencia OSI y realizan conversión de protocolos para la interconexión de redes con protocolos de alto nivel diferentes.

Los gateways incluyen los 7 niveles del modelo de referencia OSI, y aunque son más caros que un bridge o un router, se pueden utilizar como dispositivos universales en una red corporativa compuesta por un gran número de redes de diferentes tipos.

Los gateways tienen mayores capacidades que los routers y los bridges porque no sólo conectan redes de diferentes tipos, sino que también aseguran que los datos de una red que transportan son compatibles con los de la otra red.

2.4.7 Routers

El Router permite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red. De este modo permite la creación de sub redes.

Es utilizado en instalaciones más grandes, donde es necesaria (especialmente por razones de seguridad y simplicidad) la creación de varias sub redes. Cuando la Internet llega por medio de un cable RJ45, es necesario utilizar un router para conectar una sub red (red local, LAN) a Internet, ya que estas dos conexiones utilizan diferentes clases de dirección IP (sin embargo es posible pero no muy aconsejado utilizar una clase A o B para una red local, estas corresponden a las clases de Internet).

El router equivale a un PC gestionando varias conexiones de red (los antiguos routers eran PCs)
Los routers son compatibles con NAT, lo que permite utilizarlos para redes más o menos extensas disponiendo de gran cantidad de máquinas y poder crear “correctamente” sub redes. También tienen la función de cortafuegos (firewall) para proteger la instalación.

2.5 Servidores

2.5.1 Servidores de archivo e impresión

Un servidor de Archivos es un equipo con un software especial que permite centralizar y compartir archivos dentro de su red, en donde cualquier computador conectado a su red y con los permisos apropiados puede ver o modificar los archivos.

Toda red con gran flujo de documentos necesita de un servidor centralizado de archivos. Esto elimina el problema de las copias redundantes, que ocupan espacio innecesario en los discos de las estaciones de trabajo y dificultan el control de las versiones y actualizaciones. Además, puede definirse un esquema de seguridad apropiado (archivos personales y grupales, pertenencia de los usuarios a distintos grupos, etc.), que no solo elevan el grado de seguridad, sino que reducen el impacto de la comisión de errores involuntarios.

En el caso de las impresoras, conectarlas a un servidor central elimina el problema de la disponibilidad de la estación a la que estuviera conectada, permitiendo un mayor control sobre las tareas de impresión. Las posibilidades de control de acceso a la red, junto con las capacidades de automatización del inicio de sesión, permiten un mayor nivel de seguridad y un entorno de trabajo homogéneo para los usuarios, cualquiera sea la estación de trabajo que utilicen.

2.5.2 Administradores de Cuentas de Usuario

La administración de cuentas de usuario y grupos es una parte esencial de la administración de sistemas dentro de una organización. Pero para hacer esto efectivamente, un buen administrador de sistemas primero debe entender lo que son las cuentas de usuario y los grupos y como funcionan.

La razón principal para las cuentas de usuario es verificar la identidad de cada individuo utilizando un computador. Una razón secundaria (pero aún importante) es la de permitir la utilización personalizada de recursos y privilegios de acceso.

Los recursos incluyen archivos, directorios y dispositivos. El control de acceso a estos dispositivos forma una gran parte de la rutina diaria de un administrador de sistemas; a menudo el acceso a un recurso es controlado por grupos. Los grupos son construcciones lógicas que se pueden utilizar para enlazar a usuarios para un propósito común. Por ejemplo, si una organización tiene varios administradores de sistemas, todos ellos se pueden colocar en un grupo administrador de sistema. Luego se le pueden dar permisos al grupo para acceder a recursos claves del sistema. De esta forma, los grupos pueden ser una herramienta poderosa para la administración de recursos y acceso.

2.5.3 Servidores de Aplicación

En informática, se denomina servidor de aplicaciones a un servidor en una red de computadores que ejecuta ciertas aplicaciones.

Usualmente se trata de un dispositivo de software que proporciona servicios de aplicación a las computadoras cliente. Un servidor de aplicaciones generalmente gestiona la mayor parte (o la totalidad) de las funciones de lógica de negocio y de acceso a los datos de la aplicación. Los principales beneficios de la aplicación de la tecnología de servidores de aplicación son la centralización y la disminución de la complejidad en el desarrollo de aplicaciones.

2.5.4 Servidores de Internet

Programa que comunica el protocolo HTTP, está diseñado para transferir lo que llamamos hipertextos, páginas web o páginas HTML (hypertext markup language): textos complejos con enlaces, figuras, formularios, botones y objetos incrustados como animaciones o reproductores de música.

En pocas palabras se encarga de enviar sitios basados en html, hablando de php y asp … la diferencia es que php y asp se procesan como aplicacion “se compila o interpreta en caso de php” y posteriormente se envian las etiquetas html y otros objetos incrusatdos en el html.

Algunos ejemplos de programas de gestion web son : Apache IIS

2.6 Sistemas operativos de red NOS

Es un componente software de una computadora que tiene como objetivo coordinar y manejar las actividades de los recursos del ordenador en una red de equipos. Consiste en un software que posibilita la comunicación de un sistema informático con otros equipos en el ámbito de una red.

Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o integrarse con él. Netwarede Novell es el ejemplo más familiar y famoso de sistema operativo de red donde el software de red del equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo. El equipo personal necesita ambos sistema operativos para gestionar conjuntamente las funciones de red y las funciones individuales.

1.1 Concepto de red, su origen

 Una red es un grupo de computadoras que son capaces de comunicarse unas con las otras y compartir datos, ficheros, programas y operaciones. Las computadoras en una red se comunican vía hardware y software. El hardware es el que comunica físicamente a las computadoras por ejemplo: líneas telefónicas, cables de fibra óptica, routers y las computadoras en si. El software es el que permite usar el hardware para la comunicación y compartir información.

ORIGEN

Se ha dicho que la guerra ha contribuido a desarrollar invenciones que luego resultaron útiles para la Humanidad e Internet es buen ejemplo. Internet tiene su origen en 1968 cuando el Pentágono a través de su DARPA (Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación de la Defensa de EE.UU.) financió un proyecto para desarrollar un mecanismo de comunicación que sobreviviera a un conflicto, el proyecto fue bautizado como ARP Anet.

Hasta entonces el sistema de comunicaciones norte-americano era demasiado vulnerable ya que usaba un sistema basado en la comunicación telefónica (Red Telefónica Conmutada, RTC), y por tanto, en una tecnología denominada de conmutación de circuitos, (un circuito es una conexión entre llamante y llamado), que establece enlaces únicos y en número limitado entre importantes nodos o centrales, con el consiguiente riesgo de quedar aislado parte del país en caso de un ataque militar sobre esas arterias de comunicación.

1.2 Clasificación de redes

1.2.1 Redes de acuerdo a su Tecnología de interconexión

LAN

Ventajas: una LAN da la posibilidad de que los PC’s compartan entre ellos programas, información, recursos entre otros. La máquina conectada (PC) cambia continuamente, así que permite que sea innovador este proceso y que se incremente sus recursos y capacidades.

Desventajas: para que ocurra el proceso de intercambiar la información los PC’s deben estar cerca geográficamente. Solo pueden conectar PC’s o microcomputadoras.

MAN

Ventajas: Una vez comprada, los gastos de explotación de una red privada de área metropolitana, así como el coste de una RAL, es inferior que el de una WAN, debido a la técnica soportada y la independencia con respecto al tráfico demandado. Una MAN privada es más segura que una WAN. Una MAN es más adecuada para la transmisión de tráfico que no requiere asignación de ancho de banda fijo. Una MAN ofrece un ancho de banda superior que redes WAN tales como X.25 o Red Digital de Servicios Integrados de Banda Estrecha (RDSI-BE).

Desventajas: limitaciones legales y políticas podrían desestimar al comprador la instalación de una red privada de área metropolitana. En esta situación, se podría usar una red pública de área metropolitana. La red de área metropolitana no puede cubrir grandes áreas superiores a los 50 Km de diámetro.

WAN

Ventajas: las WAN pueden utilizar un software especializado para incluir mini y macrocomputadoras como elementos de red. Las WAN no esta limitada a espacio geográfico para establecer comunicación entre PC’s o mini o macrocomputadoras. Puede llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra óptica, aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces

Desventajas: Los equipos deben poseer gran capacidad de memoria, si se quiere que el acceso sea rápido. Poca seguridad en las computadoras (infección de virus, eliminación de programas, entre otros).

1.2.2 Redes De acuerdo a su tipo de conexión 

Conexiones físicas:

Permiten a las computadoras transmitir y recibir señales directamente. Las conexiones físicas están definidas por el medio empleado (pueden ser cables hasta satélites) para transmitir la señal, por la disposición geométrica de las computadoras (topología) y por el método usado para compartir información, desde textos, imágenes y hasta videos y sonidos.

Conexiones Lógicas o Virtuales:

Permiten intercambiar información a las aplicaciones informáticas, por ejemplo a un procesadode texto o cualquier tipo de software. Las conexiones lógicas son creadas por los protocolos dered y permiten compartir datos a través de la red entre aplicaciones correspondientes acomputadoras de distinto  tipo, algunas conexiones lógicas emplean software de tipo clienteservidor y están destinadas principalmente a compartir archivos e impresoras.

1.2.2.1 Redes Orientadas 

Los procesos de red orientados a conexión a menudo se denominan conmutados por circuito. Estos procesos establecen en primer lugar una conexión con el receptor y luego comienza la transferencia de datos. Todos los paquetes se transportan de forma secuencial a través del mismo circuito físico, o más comúnmente, a través del mismo circuito virtual.

En los sistemas orientados a conexión, se establece una conexión entre emisor y receptor antes de que se transfieran los datos. Una red orientada a conexión es aquella en la que inicialmente no existe conexión lógica entre los ETD y la red. Una red orientada a conexión cuida bastante los datos del usuario. El procedimiento exige una confirmación explicita de que se ha establecida la conexión, y si no es así la red informa al ETD solicitante que no ha podido establecer esa conexión.  

1.2.2.2 Redes No orientadas 

En este tipo de redes cada paquete es ruteado por separado hacia la terminal destino, esto indica que pueden llegar en desorden y es tarea de la capa de transporte re ordenarlos para que formen el paquete original.

Este tipo de redes son llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos. En un sistema no orientado a conexión, no se hace contacto con el destino antes de que se envíe el paquete. Una buena analogía para un sistema de entrega no orientado a conexión es el sistema de correos. No se hace contacto con el destinatario antes de que la carta se envíe desde un destino a otro. La carta se envía hacia su destino y el destinatario se entera de su existencia cuando la recibe. Suponemos (Correos mediante) que la carta llega a su destino. Las redes no orientadas a conexión pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos, finalizado el cual vuelve al estado libre. Además, las redes de este no ofrecen confirmaciones, control de flujo ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque estas funciones si existen para cada enlace particular, el coste de una red no orientada a conexión es mucho menor. Internet es una enorme red no orientada a conexión en la cual la entrega de paquetes.

1.2.3 Redes De acuerdo a su relación 

1.2.3.1 Redes de Igual a Igual

La forma más sencilla de red son las redes de igual a igual (peer to peer o P2P), todos los equipos pueden ser cliente y servidor al mismo tiempo. No existe un ordenador central.

Red formada por 4 computadoras, cada una de estas puede ser cliente y/o servidor de las otras 3. Cualquier PC puede compartir alguno de sus dispositivos (discos duros, impresoras y módems) e intercambiar archivos con la red. Este tipo de redes son perfectas para el ámbito doméstico, o también para pequeñas oficinas con pocos ordenadores.

Ventajas:

Son fáciles de manejar.

No se necesita ningún equipo adicional entre el propio sistema operativo instalado en la computadora. Costos reducidos.

Desventajas:

Falta de seguridad.

El sistema no está centralizado y esto dificulta la administración.

Los archivos compartidos pueden contener virus.

Las redes de igual a igual son relativamente fáciles de instalar, de operar y son efectivas con menos de diez ordenadores.

1.2.3.2 Cliente Servidor 

Esta arquitectura consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta. Aunque esta idea se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora es más ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras.

En esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y los servidores, aunque son más importantes las ventajas de tipo organizativo debidas a la centralización de la gestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que facilita y clarifica el diseño del sistema.

La separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico, donde el servidor no se ejecuta necesariamente sobre una sola máquina ni es necesariamente un sólo programa. Los tipos específicos de servidores incluyen los servidores web, los servidores de archivo, los servidores del correo, etc. Mientras que sus propósitos varían de unos servicios a otros, la arquitectura básica seguirá siendo la misma.