Tipos de redes informáticas
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Transmisión inalámbrica
SE utilizan medios no guiados, principalmente el aire . Se radia energía electromagnética por medio de una antena y luego se recibe esta energía con otra antena. Hay dos configuraciones para la emisión y recepción de esta energía : direccional y omnidireccional. En la direccional , toda la energía se concentra en un haz que es emitido en una cierta dirección , por lo que tanto el emisor como el receptor deben estar alineados. En el método omnidireccional, la energía es dispersada en múltiples direcciones , por lo que varias antenas pueden captarla. Cuanto mayor es la frecuencia de la señal a transmitir , más factible es la transmisión unidireccional.Por tanto , para enlaces punto a punto se suelen utilizar microondas ( altas frecuencias ) . Para enlaces con varios receptores posibles se utilizan las ondas de radio ( bajas frecuencias ) . Los infrarrojos se utilizan para transmisiones a muy corta distancia ( en una misma habitación )
Microondas terrestres
Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas .Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisión de televisión y voz .La principal causa de pérdidas es la atenuación debido a que las pérdidas aumentan con el cuadrado de la distancia (con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas). La atenuación aumenta con las lluvias. Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos sistemas, pude haber más solapamientos de señales
Microondas por satéliteEl satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra , el satélite debe ser geoestacionario Se suele utilizar este sistema para :
- Difusión de televisión .
- Transmisión telefónica a larga distancia .
- Redes privadas .
El rango de frecuencias para la recepción del satélite debe ser diferente del rango al que este emite , para que no haya interferencias entre las señales que ascienden y las que descienden .
Debido a que la señal tarda un pequeño intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta al receptor o receptores , ha de tenerse cuidado con el control de errores y de flujo de la señal .
Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas son :
- Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales - - Las microondas son más sensibles a la atenuación producida por la lluvia .
- En las ondas de radio, al poder reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos , pueden aparecer múltiples señales "hermanas" .
Infrarrojos
Los emisores y receptores de infrarrojos deben estar alineados o bien estar en línea tras la posible reflexión de rayo en superficies como las paredes. En infrarrojos no existen problemas de seguridad ni de interferencias ya que estos rayos no pueden atravesar los objetos (paredes por ejemplo). Tampoco es necesario permiso para su utilización (en microondas y ondas de radio si es necesario un permiso para asignar una frecuencia de uso).
TECNOLOGIAS LAN
Arquitectura LAN
Arquitectura del protocolo
En el modelo OSI , sólo hay diferencias entre LAN , MAN y WAN en las tres capas más bajas , que son la capa física , de control de acceso al medio y de control de enlace lógico .
En arquitecturas LAN , las tres primeras capas tienen las siguientes funciones
Capa física :
- Codificación y decodificación de señales .
- Generación y eliminación de preámbulo .
- Transmisión y recepción de bits.
Control de acceso al medio ( MAC ) :
- Ensamblado de datos en tramas con campos de direccionamiento y detección de errores .
- Desensamblado de tramas , reconocimiento de direcciones y detección de errores .
- Control de acceso al medio de transmisión LAN .
Control de enlace lógico ( LLC ) :
- Interfaz con las capas superiores y control de errores y de flujo .
- Cada capa toma las tramas y le añade una serie de datos de control antes de pasarla a la siguiente capa .
Cabecera MAC / Cabecera LLC / Cabecera IP / Cabecera TCP / Datos / Parte final MAC
Topologías
Topologías en bus y en árbol : En la topología en bus , todas las estaciones se encuentran conectadas directamente a través de interfaces físicas llamadas tomas de conexión a un medio de transmisión lineal o bus . Se permite la transmisión full-duplex y ésta circula en todas direcciones a lo largo del bus , pudiendo cada estación recibir o transmitir . Hay terminales a cada extremo del bus para que las señales no "reboten" y vuelvan al bus .
- La topología en árbol es similar a la de bus pero se permiten ramificaciones a partir de un punto llamado raíz , aunque no se permiten bucles .
Topología en anillo : La red consta de una serie de repetidores ( simples mecanismos que reciben y retransmiten información sin almacenarla ) conectados unos a otros en forma circular ( anillo ) . Cada estación está conectada a un repetidor , que es el que pasa información de la red a la estación y de la estación a la red . Los datos circulan en el anillo en una sola dirección . La información también se desgaja en tramas con identificadores sobre la estación de destino . Cuando una trama llega a un repetidor , éste tiene la lógica suficiente como para reenviarla a su estación ( si el identificador es el mismo ) o dejarla pasar si no es el mismo. Cuando la trama llega a la estación origen , es eliminada de la red. Debe de haber una cooperación entre las estaciones para no solapar tramas de varias estaciones a la vez. Topología en estrella : En este caso , se trata de un nodo central del cuál salen los cableados para cada estación . Las estaciones se comunican unas con otras a través del nodo central . hay dos formas de funcionamiento de este nodo : este nodo es un mero repetidor de las tramas que le llegan ( cuando le llega una trama de cualquier estación , la retransmite a todas las demás ) , en cuyo caso , la red funciona igual que un bus ; otra forma es de repetidor de las tramas pero sólo las repite al destino (usando la identificación de cada estación y los datos de destino que contiene la trama) tras haberlas almacenado .
Control de acceso al medio (MAC)
El MAC es el mecanismo encargado del control de acceso de cada estación al medio . El MAC puede realizarse de forma distribuida cuando todas las estaciones cooperan para determinar cuál es y cuándo debe acceder a la red . También se puede realizar de forma centralizada utilizando un controlador .
El esquema centralizado tiene las siguientes ventajas :
1 Puede proporcionar prioridades, rechazos y capacidad garantizada.
2 La lógica de acceso es sencilla.
3 Resuelve conflictos entre estaciones de igual prioridad .
Los principales inconvenientes son :
1 Si el nodo central falla , falla toda la red .
2 El nodo central puede ser un cuello de botella .
Control de enlace lógico (LLC)
Control de enlace lógico ( LLC )
Esta capa es la encargada de transmitir tramas entre dos estaciones sin tener que pasar por ningún nodo intermedio . Esta capa debe permitir el acceso múltiple . Esta capa debe identificar todos los posibles accesos a ella , ya sean de una capa superior como estaciones destino u otros .
Servicios LLC : el LLC debe controlar el intercambio de datos entre dos usuarios , y para ello puede establecer una conexión permanente , una conexión cuando se requiera el intercambio de datos o una mezcla de ambas ( sólo se establece conexión permanente cuando sea necesaria ) .
Protocolo LLC : hay varias formas de utilización de este protocolo que van desde envíos de tramas con requerimiento de trama de confirmación hasta conexiones lógicas entre dos estaciones previo intercambio de tramas de petición de conexión
LAN en bus / árbol
Características de la topología en bus / árbol
Es una configuración multipunto. Hay que tener en cuenta que cuando dos estaciones intercambian datos, las señales que los portan deben de tener la suficiente potencia para llegar en unos ciertos márgenes al receptor. En esta configuración multipunto, las señales deben de equilibrase para todas las estaciones conectadas, lo cuál es mucho más complicado que para una conexión punto a punto. Cuando las distancias se hacen muy elevadas y hay muchas estaciones, no hay más remedio que establecer repetidores o amplificadores intermedios encargados del equilibrado de las señales.
Cable coaxial de banda base
Es el medio más utilizado en LAN .
En estas redes , las señales son digitales y se utiliza generalmente codificación Manchester . El espectro en frecuencias está totalmente utilizado , por lo que no es posible multiplexación en frecuencias .
La transmisión es bidireccional y la topología es en bus ya que las señales digitales son difíciles de ramificar . Además , la atenuación hace inviable la transmisión a larga distancia .
La longitud del cable es inversamente proporcional a la velocidad que pueden alcanzar las señales .
Usando repetidores se puede aumentar la longitud de la conexión . Estos repetidores son diferentes a los que hay en topologías de anillo , ya que deben retransmitir en ambas direcciones . Estos repetidores son invisibles al resto de la red ya que no almacenan información , sólo la repiten conforme llega .
Sólo se permite un camino entre dos estaciones para que no haya interferencias ( si el camino es muy largo , se intercalan repetidores ) .
SE utilizan medios no guiados, principalmente el aire . Se radia energía electromagnética por medio de una antena y luego se recibe esta energía con otra antena. Hay dos configuraciones para la emisión y recepción de esta energía : direccional y omnidireccional. En la direccional , toda la energía se concentra en un haz que es emitido en una cierta dirección , por lo que tanto el emisor como el receptor deben estar alineados. En el método omnidireccional, la energía es dispersada en múltiples direcciones , por lo que varias antenas pueden captarla. Cuanto mayor es la frecuencia de la señal a transmitir , más factible es la transmisión unidireccional.Por tanto , para enlaces punto a punto se suelen utilizar microondas ( altas frecuencias ) . Para enlaces con varios receptores posibles se utilizan las ondas de radio ( bajas frecuencias ) . Los infrarrojos se utilizan para transmisiones a muy corta distancia ( en una misma habitación )
Microondas terrestres
Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas .Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisión de televisión y voz .La principal causa de pérdidas es la atenuación debido a que las pérdidas aumentan con el cuadrado de la distancia (con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas). La atenuación aumenta con las lluvias. Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos sistemas, pude haber más solapamientos de señales
Microondas por satéliteEl satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra , el satélite debe ser geoestacionario Se suele utilizar este sistema para :
- Difusión de televisión .
- Transmisión telefónica a larga distancia .
- Redes privadas .
El rango de frecuencias para la recepción del satélite debe ser diferente del rango al que este emite , para que no haya interferencias entre las señales que ascienden y las que descienden .
Debido a que la señal tarda un pequeño intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta al receptor o receptores , ha de tenerse cuidado con el control de errores y de flujo de la señal .
Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas son :
- Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales - - Las microondas son más sensibles a la atenuación producida por la lluvia .
- En las ondas de radio, al poder reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos , pueden aparecer múltiples señales "hermanas" .
Infrarrojos
Los emisores y receptores de infrarrojos deben estar alineados o bien estar en línea tras la posible reflexión de rayo en superficies como las paredes. En infrarrojos no existen problemas de seguridad ni de interferencias ya que estos rayos no pueden atravesar los objetos (paredes por ejemplo). Tampoco es necesario permiso para su utilización (en microondas y ondas de radio si es necesario un permiso para asignar una frecuencia de uso).
TECNOLOGIAS LAN
Arquitectura LAN
Arquitectura del protocolo
En el modelo OSI , sólo hay diferencias entre LAN , MAN y WAN en las tres capas más bajas , que son la capa física , de control de acceso al medio y de control de enlace lógico .
En arquitecturas LAN , las tres primeras capas tienen las siguientes funciones
Capa física :
- Codificación y decodificación de señales .
- Generación y eliminación de preámbulo .
- Transmisión y recepción de bits.
Control de acceso al medio ( MAC ) :
- Ensamblado de datos en tramas con campos de direccionamiento y detección de errores .
- Desensamblado de tramas , reconocimiento de direcciones y detección de errores .
- Control de acceso al medio de transmisión LAN .
Control de enlace lógico ( LLC ) :
- Interfaz con las capas superiores y control de errores y de flujo .
- Cada capa toma las tramas y le añade una serie de datos de control antes de pasarla a la siguiente capa .
Cabecera MAC / Cabecera LLC / Cabecera IP / Cabecera TCP / Datos / Parte final MAC
Topologías
Topologías en bus y en árbol : En la topología en bus , todas las estaciones se encuentran conectadas directamente a través de interfaces físicas llamadas tomas de conexión a un medio de transmisión lineal o bus . Se permite la transmisión full-duplex y ésta circula en todas direcciones a lo largo del bus , pudiendo cada estación recibir o transmitir . Hay terminales a cada extremo del bus para que las señales no "reboten" y vuelvan al bus .
- La topología en árbol es similar a la de bus pero se permiten ramificaciones a partir de un punto llamado raíz , aunque no se permiten bucles .
Topología en anillo : La red consta de una serie de repetidores ( simples mecanismos que reciben y retransmiten información sin almacenarla ) conectados unos a otros en forma circular ( anillo ) . Cada estación está conectada a un repetidor , que es el que pasa información de la red a la estación y de la estación a la red . Los datos circulan en el anillo en una sola dirección . La información también se desgaja en tramas con identificadores sobre la estación de destino . Cuando una trama llega a un repetidor , éste tiene la lógica suficiente como para reenviarla a su estación ( si el identificador es el mismo ) o dejarla pasar si no es el mismo. Cuando la trama llega a la estación origen , es eliminada de la red. Debe de haber una cooperación entre las estaciones para no solapar tramas de varias estaciones a la vez. Topología en estrella : En este caso , se trata de un nodo central del cuál salen los cableados para cada estación . Las estaciones se comunican unas con otras a través del nodo central . hay dos formas de funcionamiento de este nodo : este nodo es un mero repetidor de las tramas que le llegan ( cuando le llega una trama de cualquier estación , la retransmite a todas las demás ) , en cuyo caso , la red funciona igual que un bus ; otra forma es de repetidor de las tramas pero sólo las repite al destino (usando la identificación de cada estación y los datos de destino que contiene la trama) tras haberlas almacenado .
Control de acceso al medio (MAC)
El MAC es el mecanismo encargado del control de acceso de cada estación al medio . El MAC puede realizarse de forma distribuida cuando todas las estaciones cooperan para determinar cuál es y cuándo debe acceder a la red . También se puede realizar de forma centralizada utilizando un controlador .
El esquema centralizado tiene las siguientes ventajas :
1 Puede proporcionar prioridades, rechazos y capacidad garantizada.
2 La lógica de acceso es sencilla.
3 Resuelve conflictos entre estaciones de igual prioridad .
Los principales inconvenientes son :
1 Si el nodo central falla , falla toda la red .
2 El nodo central puede ser un cuello de botella .
Control de enlace lógico (LLC)
Control de enlace lógico ( LLC )
Esta capa es la encargada de transmitir tramas entre dos estaciones sin tener que pasar por ningún nodo intermedio . Esta capa debe permitir el acceso múltiple . Esta capa debe identificar todos los posibles accesos a ella , ya sean de una capa superior como estaciones destino u otros .
Servicios LLC : el LLC debe controlar el intercambio de datos entre dos usuarios , y para ello puede establecer una conexión permanente , una conexión cuando se requiera el intercambio de datos o una mezcla de ambas ( sólo se establece conexión permanente cuando sea necesaria ) .
Protocolo LLC : hay varias formas de utilización de este protocolo que van desde envíos de tramas con requerimiento de trama de confirmación hasta conexiones lógicas entre dos estaciones previo intercambio de tramas de petición de conexión
LAN en bus / árbol
Características de la topología en bus / árbol
Es una configuración multipunto. Hay que tener en cuenta que cuando dos estaciones intercambian datos, las señales que los portan deben de tener la suficiente potencia para llegar en unos ciertos márgenes al receptor. En esta configuración multipunto, las señales deben de equilibrase para todas las estaciones conectadas, lo cuál es mucho más complicado que para una conexión punto a punto. Cuando las distancias se hacen muy elevadas y hay muchas estaciones, no hay más remedio que establecer repetidores o amplificadores intermedios encargados del equilibrado de las señales.
Cable coaxial de banda base
Es el medio más utilizado en LAN .
En estas redes , las señales son digitales y se utiliza generalmente codificación Manchester . El espectro en frecuencias está totalmente utilizado , por lo que no es posible multiplexación en frecuencias .
La transmisión es bidireccional y la topología es en bus ya que las señales digitales son difíciles de ramificar . Además , la atenuación hace inviable la transmisión a larga distancia .
La longitud del cable es inversamente proporcional a la velocidad que pueden alcanzar las señales .
Usando repetidores se puede aumentar la longitud de la conexión . Estos repetidores son diferentes a los que hay en topologías de anillo , ya que deben retransmitir en ambas direcciones . Estos repetidores son invisibles al resto de la red ya que no almacenan información , sólo la repiten conforme llega .
Sólo se permite un camino entre dos estaciones para que no haya interferencias ( si el camino es muy largo , se intercalan repetidores ) .