SESIÓN No. I Antología 1. Conceptos Fundamentales de Redes de Datos

Antología
SESIÓN No. I
NOMBRE DEL TEMA
1. Conceptos Fundamentales de Redes de Datos
SUBTEMAS
Panorama histórico
Consultar la historia del nacimiento e invención de Arpanet y su evolución hasta lo que
es hoy Internet, detectar la importancia de los elementos de hw, sw y protocolos en una
red de datos.
Elementos de hardware
Revisar los conceptos que fundamentan el conocimiento de las redes es vital para tomar
decisiones de todo tipo, entre ellas las que mejoren su seguridad.
Concepto de red: Una red es un sistema conformado de cuatro partes fundamentales:

La primera consiste de los nodos activos en donde los usuarios realizan trabajo
productivo.

La segunda se conoce como la subred
y está compuesta de toda la
infraestructura necesaria para que los nodos activos se intercomuniquen. Los
nodos activos están conformados, entre otros dispositivos, por computadoras,
impresoras, digitalizadores, cámaras web, graficadores, etc. Los nodos pasivos
son el de cableado, los concentradores, repetidores, antenas, torres, switches,
routers, gateways, etc.

La tercera parte es una característica denominada dispersión o cobertura
geográfica que clasifica a las redes en LAN, MAN, WAN e internets con una cierta
topología.

La cuarta son los protocolos de comunicación que permiten el intercambio de
información y datos entre los nodos activos.
Elementos de software
Todo tipo de red de datos contiene un elemento de software que consiste de los
protocolos que permiten organizar la información dotándole de características tales
como: velocidad, sincronización, tamaño de elementos de información, métodos de
acuse de recibo y otros.
PAN, LAN, MAN, WAN e internets
Concepto de PAN: Una PAN ( Personal Area Network en inglés) es una red de datos con
una cobertura aproximada de diez metros alrededor de una persona en donde se
interconectan teléfonos celulares, impresoras, laptops y otros dispositivos electrónicos
personales con el objeto de intercambiar información entre ellos. Las tecnologías que
permiten interconectarlos varían desde el infrarrojo, el bluetooth, enlaces tipo IEEE
802.11X, conexiones tipo USB y FireWire, entre otras.
Concepto de LAN: Es una red que tiene una cobertura de un cuarto de cómputo, un
edificio o un campus. También se puede medir la cobertura en metros o kilómetros,
aceptándose que una LAN puede cubrir hasta 1 Km.
Concepto de MAN: Es una red que cubre una ciudad o parte de un estado. En
kilómetros, se puede extender hasta por 100 Kms. Sus siglas vienen de Metropolitan Area
Network o Red de Área Metropolitana.
Concepto de WAN: Es una red de área amplia que puede cubrir un estado, un país o un
continente. También se considera así a una red en donde los nodos participantes están
dispersos en un estado, país o continente.
Internet: Es la red de redes a nivel mundial. Su cobertura alcanza el planeta entero y se
caracteriza porque las redes que la conforman tienen un carácter colaborativo, y los
servicios que se ofrecen u obtienen en ella son bien conocidos:

Transferencia de archivos (ftp,20,21).

Web (hypertext transfer protocol 80,8080,443,otros)

Telnet (23)

Correo electrónico (25)

Correo cliente pop (post office protocol 110)

Correo cliente imap (internet mail access protocol 143)

Servicio de noticias usenet o netnews (network news transfer protocol 119) y otros.
Necesidad de Estandarización
Cuando las redes de datos se fueron haciendo comunes y varias compañías las
comenzaron a implementar, se sucedió el fenómeno de que las diferentes
implementaciones eran incompatibles entre sí obligando a los empresarios e
instituciones a cambiar su infraestructura o a resignarse a no convivir con otras redes,
soluciones ambas costosas e inaceptables. Por este y otros motivos surgió la
necesidad de crear especificaciones estándares que permitieran el desarrollo de redes
que pudieran interaccionar entre si, esto es, que fueran compatibles, que fueran
estándares. El modelo de referencia OSI fue un intento exitoso de especificar de
manera modular qué actividades deberían realizarse en qué orden y cuántos módulos
se recomiendan para generar una arquitectura de red.
Introducción a OSI
La importancia de conocer el modelo de referencia OSI radica en que, una vez que se
conoce bien el modelo y las funciones que deben desempeñarse en cada capa, es
sencillo explicar cualquier conjunto de protocolos o arquitectura de red (como TCP/IP,
Novell Netware, etc.).
Figura 1.1 Capas del Modelo OSI
LECTURA
Historia Breve de las Redes
El arte de la comunicación es tan antiguo como la humanidad. En la antigüedad
se usaban tambores y humo para comunicarse entre localidades. Conforme pasó
el tiempo se crearon otras técnicas, tales como las señales con superficies
reflectoras que podían observarse a grandes distancias. La era de la
comunicación electrónica se inicio en 1834 con el invento del telégrafo, y su
código asociado, que debemos a Samuel Morse. El código Morse utilizaba un
número variable de elementos (puntos y rayas) con el objeto de definir cada
caracter.
El invento del telégrafo adelantó la posibilidad de comunicación humana, no
obstante tener muchas limitaciones. Uno de los principales defectos fue la
incapacidad de automatizar la transmisión. Debido a la incapacidad técnica de
sincronizar unidades de envío y recepción automáticas y a la incapacidad propia
del código Morse de apoyar la automatización, el uso de la telegrafía estuvo
limitado a claves manuales hasta los primeros años del siglo XX. En el año de
1874 Emil Baudot en Francia ideó un código en el cual el número de elementos
(bits) en una señal era el mismo para cada caracter y la duración (sincronización)
de cada elemento era constante.
Los trabajos sobre el problema de la sincronización comenzaron en 1869 con el
desarrollo de la máquina de escribir de teclado teleimpresor en Europa. Este
equipo operaba sincrónicamente; es decir, cada caracter tenía su propio
comandos inicio/paro, al comienzo y al final de cada grupo del código.
En 1876 se observa que cambios en las ondas de sonido al ser transmitidas,
causan que granos de carbón cambien la resistividad, cambiando por consiguiente
la corriente.
En 1877 se instala la primera línea telefónica entre Boston y Sommerville, Mass.
En 1910, un americano llamado Howard Krum introdujo mejoras en este incipiente
concepto de sincronización y lo aplicó al código de longitud constante de Baudot.
Este desarrollo, llamado sincronización start/stop, condujo a la rápida difusión del
uso de equipos automáticos de telegrafía.
En
1928
las
teleimpresoras
habían
sido
completamente
mecanizadas:
incorporaban un lector y un perforador de cinta de papel accionado por teclado;
transmitían ya fuera directamente por medio del teclado o por medio de la cinta y
el producto final era cinta perforada o bien, copia impresa.
Esta clase de equipo teleimpresor mecánico originalmente empleaba el código de
5 niveles de Baudot y operaba a velocidades de 45 a 75 bits por segundo. Más
tarde se introdujeron versiones del código ASCII (American Standard Code for
Information Interchange) de 8 niveles que operaban a 110 bps. Pero, incluso hasta
1970 se instalaron en todo el mundo mayor cantidad de dispositivos que
empleaban el código de Baudot, de 100 años de antigüedad, que dispositivos que
empleaban cualquier otro código como el ASCII.
A medida que las comunicaciones se volvieron más complejas, en el comienzo de
los años 1950 se introdujeron dispositivos electromecánicos centrales para realizar
tareas como invitación (notificando en secuencia a cada estación del mismo
circuito para transmitir su tráfico) y selección (notificando a una determinada
estación que debe recibir un mensaje).
Paralelamente al desarrollo del telégrafo tuvo lugar el desarrollo del teléfono por
Alexander Gram. Bell. El primer teléfono para uso comercial se instaló en 1877.
Este sistema tenía un tablero manual. Permitía la comunicación por medio de la
voz y el telégrafo a través de la misma línea, valiéndose de comunicación
alternada. Alrededor de 1908, los sistemas de discado se habían difundido por
casi la totalidad de EE.UU. Así, alrededor de 1920 se habían establecido los
principios básicos de telecomunicaciones, conmutación de mensajes y control de
línea. Los sistemas se construyeron con base en comunicación a través de la voz
y transmisión de datos. Luego de la Segunda Guerra Mundial, alrededor de 1945,
comenzó el desarrollo comercial del computador en su primera generación. Para
1955, en la segunda generación con proceso orientado a lotes, no existía la
necesidad interconectarse con el sistema de comunicación que abarcaba toda la
nación. Sin embargo más adelante la industria tomó conciencia de la conveniencia
de que máquinas y gente hablaran entre sí.
Entre tanto, el crecimiento del uso de la comunicación fue simultáneo al
crecimiento de la tecnología de los computadores y en parte, favorecido por él.
Las redes de conmutación de mensajes, reservación y transacciones financieras
de los años 50 y 60 usaban computadores centralizados comparativamente
sofisticados para controlar grandes cantidades de dispositivos y terminales tontas.
A medida que esas redes crecían en lo que se refiere a volúmenes de tráfico y
poblaciones de terminales, el aspecto no controlado de la operación de las
terminales se volvió inaceptable. Luego de muchos estudios, los arquitectos del
sistema finalmente determinaron que las terminales destinadas a la operación de
redes basadas en computadoras debían permitir un grado de control más
depurado
que
el
alcanzado
por
los
primeros
métodos
basados
en
electromecánica.
Con el advenimiento de las necesidades militares, en particular de contar con un
sistema de respaldo en el caso de que los EEUU fueran atacados, se inició el
diseño y construcción de lo que con el tiempo llegaría a ser Internet.