Componentes, Tipos y Topologías de Redes Informáticas: Optimización y Funcionamiento

Componentes de Comunicación

• Mensaje: Contiene la información a transmitir.
• Emisor: Dispositivo que genera el mensaje.
• Receptor: Dispositivo destino del mensaje.
• Medio: Medio físico utilizado para llevar a cabo la transferencia de información.
• Protocolo: Conjunto de reglas que gobiernan la transmisión de datos.
• Ruido: Elemento externo de distorsión.

Componentes de una Red Informática

El primer elemento es el ETD (Equipo Terminal de Datos), normalmente son ordenadores. Para transmitir la información necesitan un medio de transmisión.

ETCD (Equipo Terminal de Circuito de Datos): Transforma las señales portadoras de información procedentes del ETD en otras señales susceptibles para ser enviadas por los medios de transmisión. El equipo típico para implementarlo será un módem.

Ventajas de las Redes Informáticas

• Eficiencia: Aumenta la capacidad de disponer de recursos, permitiendo conseguir tareas en menos tiempo.
• Economía: Compartir recursos y servicios hace que se ahorre en costes, no se necesita la compra de periféricos, además aumenta la rapidez en la comunicación.
• Comunicación: Posibilita medios de comunicación internos y externos.
• Procesamiento distribuido: Se puede gestionar los equipos trabajando individualmente o en colectivo.
• Modular: Se pueden añadir nuevos equipos o actualizar elementos.
• Seguridad: Mejora la seguridad permitiendo el acceso a determinados usuarios y a una única información.
• Movilidad: Los equipos se pueden cambiar de lugar y seguir funcionando.

Desventajas de las Redes Informáticas

• Las tecnologías evolucionan continuamente, puede no haber compatibilidad entre aplicaciones.
• Las labores de los administradores se complican ya que no es lo mismo configurar un equipo que tener que hacerlo de 100 distribuidos por el mundo.
• No se puede asegurar al cien por cien la fiabilidad, integridad y seguridad, ya que muchos programas tienen bugs.

Clasificación de Redes según su Extensión

• PAN (Personal Area Network): Red de área personal, red de interconexión de periféricos que se encuentran a unos centímetros o metros de distancia del emisor. La velocidad de transmisión es inferior a 1 Mbps.
• LAN (Local Area Network): Red de área local, red que se sitúa en el mismo edificio o entorno a unos 200 metros, llegando a alcanzar con ayuda de repetidores 1 kilómetro. Ejemplo: el WiFi.
• CAN (Campus Area Network): Red de área campus, red cuya extensión es la de un campus universitario o base militar. Dimensiones superiores a las LAN pero utilizan la misma tecnología.
• MAN (Metropolitan Area Network): Red de área metropolitana, red que se sitúa en un barrio o municipio pequeño, oscila entre 1 y 7 kilómetros. La tecnología de este grupo se conoce como banda ancha.
• WAN (Wide Area Network): Red de área mundial, diseñadas para la interconexión de redes, sus transmisiones se realizan a través de líneas públicas y son compartidas por muchos usuarios.

Clasificación de Redes según el Método de Conexión

• Redes Dedicadas: Líneas de comunicación diseñadas e instaladas por el usuario o administrador y para uso exclusivo.
• Redes Compartidas: Líneas de comunicación que soportan información de diferentes usuarios.

Clasificación de Redes según la Relación Funcional

• P2P (Peer-to-Peer): En la que todos los equipos pueden actuar como clientes y servidor a la vez. Ideal para pocos usuarios donde se quieren compartir recursos sin limitaciones.
• Cliente-Servidor: Tiene varios servidores y varios clientes, permite aumentar la eficiencia y la seguridad en redes con muchos usuarios. Los clientes hacen peticiones a los servidores y estos les ofrecen respuestas.

Topologías de Red

Bus

Solo existe un único canal de comunicación que comparten los distintos dispositivos de la red. Este canal se llama bus. Se tiene un único cable cuyos extremos terminan con una resistencia llamada terminador que indica que no quedan más equipos conectados.

Ventajas: Fácil implementación y simplicidad.

Desventajas: Límite máximo de equipos conectados, degradación de señal, difícil reconfiguración, limitación de cable, si falla un enlace todos los nodos quedan aislados, ocupa mucho espacio.

Anillo

Cada estación está conectada a la siguiente y la última a la primera. Cada nodo tiene un receptor y un transmisor que hacen la función de repetidor hacia el siguiente equipo. Tiene menos colisiones por el paso de testigo (Token). Mismas ventajas e inconvenientes que bus, pero si falla un terminal la red no funciona.

Estrella

Todas las estaciones están conectadas a un nodo central (router). Todas las comunicaciones se realizan a través de él.

Ventajas: Tiene medios para resolver problemas, si un terminal falla no influye en el resto, fácil de prevenir conflictos, mantenimiento aceptable.

Desventajas: Si el nodo falla la red se desconecta, suelen estropearse si regularmente hay mucho tráfico, necesitando un SAI para evitar las subidas y bajadas de tensión.

Estrella Extendida

Enlaza las estrellas conectadas a los switches de estas a un switch central.

Malla

Cada host está conectado a todos los otros. Múltiples caminos de un nodo a otro, utilizadas donde no se requieren interrupciones en la comunicación, si una ruta falla se puede seleccionar una alternativa.

Desventajas: Costoso.

Árbol

Estructura jerárquica, si un nodo falla deja a un grupo de terminales sin conexión.

Mixta

Combinación de interconexión de varias topologías.

Tecnologías de Red

• Ethernet: Cada host envía sus datos a los otros host conectados en red. No hay orden de transmisión, el primero en acceder al medio es el primero en transmitir.
• Fast-Ethernet: Basado en tecnología Ethernet, cuenta con variaciones que le permiten transmitir a 100 Mbps.
• Gigabit-Ethernet: Velocidad de transmisión de 1 Gbps.
• 10 Gigabit-Ethernet: Velocidad de transmisión de 10 Gbps en fibra óptica.
• Token Ring: Emplea protocolo de paso de testigo, y se puede utilizar cable par trenzado, coaxial y fibra óptica. Cuando un host recibe el testigo puede transmitir datos, si no tiene, pasa el testigo al siguiente host.