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Historia y Conceptos
Generales
Definción, Clasificación de Redes y
Topologías
Antecedentes
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
Evolución de la tecnología (aparición de los
sistemas de cómputo modernos: ENIAC,
EDVAC, UNIVAC, etc.)
Los sistemas de cómputo permitieron
almacenar gran cantidad de datos y al mismo
tiempo, analizarlos y procesarlos con
diversos fines
Antecedentes



Al reducirse los costos de un sistema de cómputo,
éstos fueron adquiridos por diversos sectores de la
población (educación, industria, militar, etc.)
Desaparece el modelo de “una sola computadora” y
surge en su lugar el modelo de “varias
computadoras”, las cuales atienden las tareas de
una empresa u organización
Surge la necesidad de compartir los datos
contenidos en sistemas de cómputo independientes
Antecedentes


La evolución en las tecnologías de
comunicación permitió conectar a varios
sistemas de cómputo independientes,
logrando compartir los datos que cada uno
de ellos pudiera contener
A partir de entonces, surgen las Redes de
Computadoras
Antecedentes

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
Las redes tuvieron un gran impulso gracias a la
investigación realizada para el proyecto ARPAnet,
iniciada desde 1960 con el desarrollo de TCP / IP
Objetivo: lograr una comunicación robusta, a pesar
de que los enlaces fallaran.
Desarrolladores: RAND corporation, M. I. T., U. C.
L. A.
En 1969 empieza a funcionar formalmente
ARPANET.
Definición
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
Una Red de Computadoras es una colección
de computadoras autónomas
interconectadas entre sí por algún medio, ya
sea guiado (algún tipo de cable físico) o no
guiado (microondas, señales satelitales, etc.)
Objetivo: compartir los recursos disponibles
(datos y procesamiento)
Objetivos de una Red
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

Lograr que los recursos (programas, equipo y datos)
estén disponibles para cualquier usuario dentro de
la red, sin importar su localización física
Alta confiabilidad, atendiendo peticiones a pesar de
que ciertos recursos físicos fallen
Reducción de costos. Los equipos de computo
pequeños son económicos y fáciles de instalar
Proporcionar un medio de comunicación confiable
Aplicaciones
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
Usos militares, bancarios, de tráfico aéreo,
seguridad de reactores nucleares, etc. (redes
enfocadas a la eficiencia corporativa)
Acceso a datos remotos (ftp, telnet, www...)
Comunicación persona a persona (correo
electrónico, video conferencia...)
Entretenimiento (juegos interactivos,
películas...)
Repercusiones
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

No existe un control estricto sobre el
contenido de los datos que se puede
transmitir a través de una red.
Repercusiones sobre el trato persona a
persona
Violación de los derechos intelectuales
Plagio electrónico (cuentas bancarias,
violación de datos secretos, ...)
Retos
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
Lograr integrar diversas tecnologías de
redes, con el fin de que se puedan
comunicar satisfactoriamente computadoras
que utilicen medios de transmisión diferentes
Buscar un alto nivel de confiabilidad
Lograr buenos esquemas de administración
(configuración, desempeño, seguridad)
Sistema de Comunicación
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
Elementos: emisor, mensaje y receptor
Mensaje: Datos que se desean enviar a otro ente
Emisor: Ente que envía un mensaje. Prepara a los
datos para ser enviados por el medio, tanto en
calidad como en cantidad. El mensaje se puede
enviar en banda base o modulada
Medio: Elemento a través del cual se envía el
mensaje
Receptor: Ente que recibe la información
Características del Medio
El medio tiene dos variables importantes:
 Velocidad de transmisión: se mide en
bits/seg
 Ancho de banda: rango de frecuencias en las
que opera la señal
Problemas del Medio:
 Distorsión
 Atenuación (pérdida de señal)
 Ruido (interferencia)
Modos de Transmisión
Dependiendo del medio, la transmisión puede
ser:
 Simplex: la comunicación es unidireccional.
El flujo de datos siempre es del emisor al
receptor
 Half duplex: se puede transmitir o recibir
datos por el mismo medio, pero no al mismo
tiempo
 Full duplex: se puede enviar y recibir datos
por un medio al mismo tiempo
Elementos en una Red de
Computadoras
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

Las Redes de Computadoras son una clase
de Red de Comunicación
Los elementos en una Red de Computadoras
suele dividirse en dos grupos: nodos y
enlaces
Nodos: puntos donde se emite, retransmite y
recibe datos
Enlaces: medios por los cuales viajan los
datos de un nodo a otro
Dos enfoques de
Comunicación
Circuitos
conmutados (orientada a la
conexión)
Conmutación de paquetes (sin conexión)
El sistema de Conmutación de Paquetes es la
técnica que normalmente se usa para
interconectar varios sistemas de cómputo,
debido a su bajo costo.
Aquí, se fragmentan los datos en paquetes
Tecnologías de Transmisión


Redes de difusión: caracterizada por contar
con un solo canal de comunicación
compartido por todas las computadoras
Redes punto a punto: caracterizada por
conexiones directas entre pares de
computadoras. Existe un canal exclusivo
entre dos computadoras
Redes de Difusión


Los mensajes (paquetas) enviados por una
máquina son recibidos por todas las
máquinas conectadas al segmento de red
Cada paquete tiene una dirección de destino
y la máquina que coincida en esta dirección,
es la que procesa el paquete. El resto ignora
al paquete.
Redes de Difusión
Tres formas de comunicación:
 Unicast: cuando un dispositivo desea enviar
un mensaje solo a otro dispositivo
 Multicast: cuando un dispositivo desea enviar
un mensaje a un conjunto de dispositivos
 Broadcast: cuando se desea enviar un
mensaje a todos los dispositivos
Redes Punto a Punto




Un paquete puede visitar varias
computadoras antes de llegar a su destino
Posibilidad de seguir varias rutas al destino
Objetivo: buscar la ruta más cercana y
menos congestionada
Son necesarios algoritmos de ruteo
(encaminamiento)
Concepto de Topología


Topología se refiere a la forma que tiene la red, ya
sea física o lógica
Existen cinco topologías básicas:





Bus
Anillo
Estrella
Árbol
Malla
Nota: se pueden mezclar topologías físicas y lógicas
(híbridas)
Topología de Bus



Configuración
multipunto donde un
único enlace es
compartido por todos
los medios
Ventajas: bajo costo
Desventajas: poco
confiable, susceptible a
colisiones, cuellos de
botella...
Topología de Anillo



Cada computadora tiene un
enlace punto a punto con las
computadoras vecinos,
formando un circulo. Los
datos fluyen en una dirección
Ventajas: se aprovecha mejor
el medio, tasas de
transferencia más altas que
en bus
Desventaja: más caro. Dos
dispositivos de conexión
(módem, NIC’s) por máquina
Topología de Estrella



Requiere de un dispositivo
especial (concentrador) en
el cual se conectan todas
las computadoras
Ventajas: robusta,
aprovecha la capacidad de
transmisión
Desventajas: de mayor
costo; dependencia del
dispositivo concentrador ya
sea activo o pasivo
Dispositivo Concentrador en
la Topología Estrella
Dos tipos de dispositivos
 Activos: un concentrador activo realiza las
funciones de encaminamiento
 Pasivos: normalmente llamados hubs.
Funcionan como si se conectara todos los
dispositivos físicos a un mismo enlace. Por
ello, si una máquina escribe sobre su enlace,
las demás no pueden transmitir
Topología de Árbol



Se logra conectando
varios concentradores
entre si para unir a
varios segmentos de
red
Si los concentradores
son pasivos, la
topología lógica será la
de bus
Es la topologías más
frecuente en redes LAN
Topología de Malla



También conocida
como “completamente
conectada”. Existe una
conexión punto a punto
entre cada máquina
Ventajas: sumamente
robusta. Acceso
múltiple
Desventajas: muy
costosa por la cantidad
de NIC’s y cableado
necesario
Clasificación

Las Redes de Computadoras se clasifican en
base a dos criterios:


La tecnología de transmisión usada, asociada a la
forma en que se hace uso del medio para
transmitir los datos (difusión, punto a punto)
La dimensión de la Red, basada en la cobertura
física que tiene la red
Clasificación en base a la
Dimensión de la Red



LAN: Redes de área local. Destinadas para
cubrir pequeñas distancias (un edificio
corporativo, un campus de una Universidad,
etc...)
Tres características fundamentales: tamaño,
tecnología de transmisión, topología
Propagación rápida de paquetes (microseg)
Red Lan
En base a la Dimensión de la
Red



MAN: Versión ampliada de una LAN
Normalmente se basa en la misma
tecnología que una LAN
Se distingue este tipo de categoría, ya que
ha adoptado un estándar propio, llamado
DQDB (distributed queue dual bus)
Red MAN
Bus A
Dirección en el flujo del bus A
Bus B
Dirección en el flujo del bus B
En base a la Dimensión de la
Red



WAN: Se extienden sobre áreas geográficas
extensas
Para comunicarse un host con otro, se hace acceso
a un a subred, la cual une a las redes locales
Generalmente, una subred consta de:


Líneas de transmisión, llamados circuitos, canales o
troncales
Elementos de Conmutación, que son computadoras
especializadas que encaminan a los paquetes
Red WAN
enrutador
Red Local
Subred
Topologías para las Subredes
Estrella
Completamente
Conectada
Anillo
Intersección de Anillos
Árbol
Irregular
Análisis Comparativo



LAN: más rápidas, más tolerantes a fallas,
con una acceso generalmente de broadcast
o difusión. Limitado alcance geográfico
MAN: redes de mayor cobertura; mayor
retardo en la transmisión; buena velocidad
de transmisión
WAN: gran alcance geográfico, más
susceptibles a errores en la transmisión y
retardo de propagación