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Redes de Computadoras - Grupo 2

Los canales de comunicación en una red pueden ser físicos o inalámbricos, y su función principal es permitir el envío de datos entre dispositivos. Hay diferentes tipos de canales: los no guiados que no utilizan cables y pueden ser direccionales, bidireccionales u omnidireccionales, y los guiados que sí emplean cables y cuya velocidad de transmisión varía según la distancia y el tipo de enlace.

Redes de Computadoras - Grupo 2

Es el proceso de enviar datos a través de una red, dirigiéndolos por distintos caminos hasta llegar a su destino.

Son los canales físicos o inalámbricos que permiten el envío de datos entre dispositivos en una red.

No guiados: No utilizan cables para conectar los nodos de una red.

Bidireccionales: Emiten en un ángulo de 360º, con una zona de mayor intensidad de la señal.

Omnidireccionales: Transmiten en varias direcciones, permitiendo la recepción sin alineación exacta.

Direccionales: Emiten la señal en una dirección específica, y el emisor y receptor deben estar alineados.

Guiados: Son los que utilizan cables para conectar nodos en una red. La velocidad de transmisión depende de la distancia y del tipo de enlace (punto a punto o multipunto).

Redes de Computadoras

Una red de computadoras es un conjunto de equipos informáticos y software conectados mediante dispositivos físicos que transmiten datos a través de impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas u otros medios. Su objetivo principal es compartir información, recursos y ofrecer servicios, mejorando la confiabilidad, disponibilidad de la información, velocidad de transmisión y reduciendo costos. Una red de computadoras es un conjunto de equipos informáticos y software conectados mediante dispositivos físicos que transmiten datos a través de impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas u otros medios. Su objetivo principal es compartir información, recursos y ofrecer servicios, mejorando la confiabilidad, disponibilidad de la información, velocidad de transmisión y reduciendo costos.

PREGUNTAS

Puede causar interrupciones en la comunicación, pérdida de productividad, fallos en transacciones y riesgo de pérdida de datos esenciales.
Protege la información de accesos no autorizados, ataques y pérdidas de datos, asegurando la privacidad y el correcto funcionamiento.

Topologías de red

Las topologías de red describen cómo se organizan y conectan los dispositivos en una red de computadoras.
Existen diferentes tipos de topologías, cada una con características, ventajas y desventajas.

Topología Híbrida Descripción: Combinación de dos o más topologías (ejemplo: estrella y bus). Ventajas: Combina las ventajas de diferentes topologías. Flexible y escalable. Desventajas: Puede ser costosa y compleja de administrar. Ejemplo: Infraestructura de redes en grandes corporaciones.

Topología en Árbol (Jerárquica) Descripción: Combina múltiples redes en estrella conectadas a un nodo central superior. Ventajas: Permite una fácil escalabilidad. Organización estructurada para grandes redes. Desventajas: Dependencia de los nodos de nivel superior. Requiere más administración. Ejemplo: Redes empresariales y redes educativas.

Topología en Malla Descripción: Cada nodo tiene múltiples conexiones con otros nodos, creando rutas redundantes. Ventajas: Alta tolerancia a fallos (si un enlace falla, hay otros disponibles). Seguridad mejorada, ya que los datos pueden seguir múltiples rutas. Desventajas: Alto costo de implementación. Difícil de gestionar en redes grandes. Ejemplo: Redes militares, redes de telecomunicaciones críticas.

Topología en Anillo Descripción: Cada nodo está conectado a dos nodos vecinos, formando un circuito cerrado. Ventajas: Se reducen colisiones de datos. Es más eficiente en transmisión de datos que el bus. Desventajas: Si un nodo falla, puede interrumpir toda la comunicación. Es difícil agregar nuevos dispositivos sin afectar la red. Ejemplo: Redes de telecomunicaciones antiguas.

Topología en Bus Descripción: Todos los dispositivos están conectados a un único canal de comunicación (un cable principal). Ventajas: Económica, ya que requiere menos cableado. Fácil de instalar en redes pequeñas. Desventajas: Si el cable principal falla, toda la red se cae. Puede haber colisiones de datos. Ejemplo: Antiguas redes Ethernet con cable coaxial.

Topología en Estrella Descripción: Cada dispositivo se conecta a un nodo central (switch o hub). Ventajas: Fácil instalación y mantenimiento. Fallos en un nodo no afectan a la red completa. Desventajas: Si el nodo central falla, toda la red se desconecta. Requiere más cableado en comparación con otras topologías. Ejemplo: Redes domésticas y empresariales con switches.

Canales de comunicación

Modos de Comunicación en Redes Los modos de comunicación determinan cómo fluye la información entre los dispositivos en una red.
Full-Duplex Transmisión simultánea en ambos sentidos. Los dispositivos pueden enviar y recibir al mismo tiempo.

Ejemplo: 📞 Teléfonos y Redes Ethernet modernas.

Half-Duplex Transmisión en ambos sentidos, pero no simultáneamente. Primero un dispositivo envía, luego el otro responde.

Ejemplo: 🎤 Walkie-Talkies (debes esperar tu turno para hablar).

Simplex Transmisión en un solo sentido. Un dispositivo solo puede enviar y el otro solo recibir.

Ejemplo: 📻 Radio y 📺 Televisión (el usuario solo recibe la señal)

Protocolos y estándares

Protocolo TCP/IP: Base de Internet, permite la comunicación entre dispositivos mediante direcciones IP. Protocolo HTTP/HTTPS: Utilizado para la transferencia de datos en la web. HTTPS incluye cifrado para mayor seguridad. Protocolo FTP: Permite la transferencia de archivos entre computadoras en una red. Estándar IEEE 802.11: Define las redes Wi-Fi. Estándar Ethernet (IEEE 802.3): Especifica las conexiones de red cableadas.
Los protocolos y estándares de comunicación son reglas y normativas que regulan la transmisión de datos en redes informáticas, asegurando que los dispositivos puedan intercambiar información de manera eficiente y segura.

Medios de transmisión

Criterios de Evaluación de Redes

Seguridad
Accesos no autorizados: Los datos sensibles deben de estar protegidos, desde contraseñas hasta técnicas de cifrado avanzadas.

Virus: Las redes deben de estar protegidas contra ataques de virus mediante mecanismos de seguridad software y hardware específicos:

Fiabilidad
Frecuencia de fallo: Las redes que fallan frecuentemente son poco útiles para los usuarios.

Tiempo de recuperación de una red después de un fallo: La rapidez en la restauración del servicio después de un fallo es crucial.

Catástrofe: Las redes deben estar protegidas contra eventos catastróficos como incendios, terremotos y robos.

Prestaciones
Número de usuarios: Un gran número de usuarios concurrentes puede aumentar los tiempos de respuesta en redes no optimizadas.

Tipo de medio de transmisión: El medio de transmisión de datos (tasa de datos).

Comunicaciones satelitales

Wi-fi y Bluetooth

Fibra óptica

Ethernet (Cable UTP)

Hardware: El tipo de hardware influye en la velocidad y capacidad de la red.

Routers y switches, tarjetas de red, servidores, cables y conectores.

Software: El software utilizado en los dispositivos de la red afecta su rendimiento y procesamiento de datos.

Protocolos de comunicación, sistemas operativos, firewalls y antivirus, software de gestión de red.

Modelo OSI

Capas
Capa 1: Física Transmite bits a través del medio físico. Define interfaces eléctricas, mecánicas y de procedimiento.

Capa 2: Enlace de Datos Detecta y corrige errores de transmisión. Agrupa los bits en tramas y controla el acceso al medio.

Capa 3: Red Encamina los datos entre redes. Gestiona la congestión y el direccionamiento de los paquetes.

Capa 4: Transporte Divide los datos en fragmentos más pequeños. Realiza control de flujo y garantiza la entrega punto a punto.

Capa 5: Sesión Administra el inicio, mantenimiento y cierre de las sesiones. Maneja la sincronización y la recuperación de errores.

Capa 6: Presentación Traduce y formatea los datos para asegurar la compatibilidad entre sistemas.

Capa 7: Aplicación Permite la interacción con servicios de red como transferencia de archivos y correo electrónico.

Es un marco de referencia que describe cómo se comunican los sistemas en una red, dividido en siete capas (física, enlace de datos, red, transporte, sesión, presentación y aplicación), cada una con funciones específicas.

Conmutación

Definición
Tipos
Conmutación de mensajes: Envía el mensaje completo de un nodo a otro, donde se almacena temporalmente antes de pasar al siguiente destino.
Conmutación de paquetes: Divide los datos en paquetes que se envían de forma independiente por distintas rutas, como ocurre en Internet.
Conmutación de circuitos: Establece un camino fijo entre el emisor y el receptor antes de transmitir los datos, como en las llamadas telefónicas.

Señales Analógicas y Digitales

Digitales: señales que pueden ser representadas por funciones que toman un número de valores en cualquier intervalo considerado.

Señales de comunicación en dispositivos electrónicos: Como los pulsos de voltaje en los circuitos digitales que representan dos niveles (alto o bajo).

Datos binarios de computadoras: Los valores 0 y 1 utilizados para representar información digital son ejemplos de señales digitales.

Analógicas: señales que pueden ser representadas por funciones que toman un número infinito de valores en cualquier intervalo considerado.
Ejemplos

Señales de radio: Las ondas de radio son señales analógicas porque su amplitud y frecuencia pueden variar de manera continua.

Sonido en vivo: Las ondas sonoras producidas por una persona hablando o tocando un instrumento son continuas y pueden tomar infinitos valores en el tiempo.

Tipos de Transmisión

Transmisión Simplex: La información fluye en una sola dirección, sin respuesta del receptor. (Ejemplo: radio o televisión). Transmisión Half-Duplex: La comunicación es bidireccional, pero solo un dispositivo transmite a la vez. (Ejemplo: radios walkie-talkie). Transmisión Full-Duplex: Ambos dispositivos pueden enviar y recibir datos al mismo tiempo. (Ejemplo: llamadas telefónicas, redes Ethernet). Transmisión en Serie: Los datos se envían bit a bit de manera secuencial. (Ejemplo: comunicación USB, RS-232). Transmisión en Paralelo: Múltiples bits se envían simultáneamente por distintos canales. (Ejemplo: buses de datos en computadoras).
Los tipos de transmisión de datos se refieren a las formas en que la información es enviada de un emisor a un receptor a través de un medio de comunicación.

Componentes de la Transmisión

Emisor: Dispositivo que envía la información (ej. computadora, teléfono). Receptor: Dispositivo que recibe la información (ej. impresora, servidor). Medio de transmisión: Canal por donde viajan los datos (ej. cables, ondas de radio). Protocolos de comunicación: Reglas que regulan la transmisión (ej. TCP/IP, HTTP). Modem/Routers: Dispositivos que facilitan la conexión y transmisión de datos en redes.
Los componentes de la transmisión de datos son los elementos esenciales que permiten el envío y recepción de información en una red de computadoras o sistema de comunicación.

Transmisión de Datos

Wi-Fi: Enviar y recibir datos a través de una red inalámbrica. Bluetooth: Transferir archivos entre dispositivos como teléfonos y computadoras. Cable Ethernet: Conectar una PC a un router para acceder a Internet. Fibra óptica: Transmitir datos a alta velocidad en redes de telecomunicaciones. USB: Transferir archivos desde una memoria USB a una computadora. Redes móviles (4G/5G): Navegar por Internet desde un smartphone. Satélites: Comunicación y transmisión de datos en áreas remotas.
La transmisión de datos es el proceso de enviar información en forma de señales eléctricas, ópticas o electromagnéticas entre dispositivos a través de un medio de comunicación, como cables, fibra óptica o redes inalámbricas.

Clasificación de Redes (PAN, LAN, MAN, WAN)

MAN (Metropolitan Area Network)
Características: Alcance: aproximadamente de 10 a 50 kilómetros. Uso: interconectar múltiples LANs dentro de una misma área urbana o metropolitana.
Ejemplos: Redes de transporte público (sistemas de cámaras de seguridad en una ciudad). Redes de universidades o corporaciones distribuidas en diferentes sedes de una misma ciudad.
Definición: Redes que cubren un área geográfica más amplia que una LAN, generalmente una ciudad o región metropolitana.
WAN (Wide Area Network)
Características: Alcance: desde cientos de kilómetros hasta alcance global. Uso: transporte de datos a gran escala, donde la velocidad y la latencia pueden variar según la infraestructura y el medio de transmisión utilizado (fibra óptica, satélites, enlaces por microondas, etc.).
Ejemplos: Conexiones entre sucursales de una empresa en diferentes ciudades o países. Redes de proveedores de servicios de Internet (ISP).
Definición: Redes que abarcan grandes distancias, interconectando múltiples LANs y MANs, pudiendo llegar a cubrir regiones, países o incluso el mundo entero (como Internet).
LAN (Local Area Network)
PAN (Personal Area Network)
Ejemplos: Conexión entre un smartphone y un reloj inteligente. Conexión Bluetooth entre auriculares y teléfono.

Características: Alcance: generalmente menos de 10 metros. Uso: comunicación entre dispositivos personales o periféricos.

Definición: Redes diseñadas para la comunicación entre dispositivos personales en un área muy reducida (alrededor de unos pocos metros).