Elementos de Una Red




ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE UNA RED:


Docente: Silvia Henao – [email protected]


Al seleccionar una red es importante conocer los elementos que la componen, entre estos elementos contamos con: el equipo de cómputo que se estará utilizando (Servidor y Estación de Trabajo), las tarjetas de Interfase, el Cableado para interconectar los equipos y finalmente el Sistema Operativo. No existe una regla específica sobre cúal de todos los elementos hay que escoger como el primero. Son nuestros requerimientos lo que nos guiara en tal decisión.




Estaciones de trabajo

Cada computadora conectado a la red conserva la capacidad de funcionar de manera independiente, realizando sus propios procesos. Asimismo, los computadores se convierten en estaciones de trabajo en red, con acceso a la información y recursos contenidos en el servidor de archivos de la misma. Una estación de trabajo no comparte sus propios recursos con otras computadoras. 

Servidores

Son aquellos computadores capaces de compartir sus recursos con otros. Los recursos compartidos pueden incluir impresoras, unidades de disco, CD-ROM, directorios en disco duro e incluso archivos individuales. Los tipos de servidores obtienen el nombre dependiendo del recurso que comparten. Algunos de ellos son: servidor de discos, servidor de archivos, servidor de archivos distribuido, servidores de archivos dedicados y no dedicados, servidor de terminales, servidor de impresoras, servidor de discos compactos, servidor web y servidor de correo.

Tarjeta de Interfaz de Red


Para comunicarse con el resto de la red, cada computadora debe tener instalada una tarjeta de interfaz de red (Network Interface Card, NIC). Se les llama también adaptadores de red o sólo tarjetas de red. En la mayoría de los casos, la tarjeta se adapta en la ranura de expansión de la computadora, aunque algunas son unidades externas que se conectan a ésta a través de un puerto serial o paralelo. Las tarjetas de interfaz también pueden utilizarse en minicomputadoras y mainframes. La tarjeta de interfaz obtiene la información de la PC, la convierte al formato adecuado y la envía a través del cable a otra tarjeta de interfaz de la red local. Esta tarjeta recibe la información, la traduce para que la PC pueda entender y la envía a la PC.

Son ocho las funciones de la NIC:
  1. Comunicaciones de host a tarjeta
  2. Buffering
  3. Formación de paquetes
  4. Conversión serial a paralelo
  5. Codificación y decodificacián
  6. Acceso al cable
  7. Saludo
  8. Transmisión y recepción
Estos pasos hacen que los datos de la memoria de una computadora pasen a la memoria de otra.


Cableado

La LAN debe tener un sistema de cableado que conecte las estaciones de trabajo individuales con los servidores de archivos y otros periféricos. Si sólo hubiera un tipo de cableado disponible, la decisión sería sencilla. Lo cierto es que hay muchos tipos de cableado, cada uno con sus propios defensores y como existe una gran variedad en cuanto al costo y capacidad, la selección no debe ser un asunto trivial.

Cable de par trenzado: Es con mucho, el tipo menos caro y más común de medio de red.

Cable coaxial: Es tan fácil de instalar y mantener como el cable de par trenzado, y es el medio que se prefiere para las LAN grandes.

Cable de fibra óptica: Tiene mayor velocidad de transmisión que los anteriores, es inmune a la interferencia de frecuencias de radio y capaz de enviar señales a distancias considerables sin perder su fuerza. Tiene un costo mayor.


Equipo de conectividad


Por lo general, para redes pequeñas, la longitud del cable no es limitante para su desempeño; pero si la red crece, tal vez llegue a necesitarse una mayor extensión de la longitud de cable o exceder la cantidad de nodos especificada. Existen varios dispositivos que extienden la longitud de la red, donde cada uno tiene un propósito específico. Sin embargo, muchos dispositivos incorporan las características de otro tipo de dispositivo para aumentar la flexibilidad y el valor.

Hubs o concentradores: Son un punto central de conexión para nodos de red que están dispuestos de acuerdo a una topología física de estrella.

Repetidores: Un repetidor es un dispositivo que permite extender la longitud de la red; amplifica y retransmite la señal de red.

Puentes: Un puente es un dispositivo que conecta dos LAN separadas para crear lo que aparenta ser una sola LAN.

Ruteadores: Los ruteadores son similares a los puentes, sólo que operan a un nivel diferente. Requieren por lo general que cada red tenga el mismo sistema operativo de red, para poder conectar redes basadas en topologías lógicas completamente diferentes como Ethernet y Token Ring.





Sistema operativo de red



Los sistemas operativos de red, además de incorporar herramientas propias de un sistema operativo como son por ejemplo las herramientas para manejo de archivos y directorios, incluyen otras para el uso, gestión y mantenimiento de la red, así como herramientas destinadas a correo electrónico, envío de mensajes, copia de archivos entre nodos, ejecución de aplicaciones contenidas en otras máquinas, compartición de recursos hardware etc. Existen muchos sistemas operativos capaces de gestionar una red dependiente de las arquitecturas de las máquinas que se utilicen. Los más comunes son: Novell, Lantastic, Windows 3.11 para trabajo en grupo, Unix, Linux, Windows 95, Windows NT, Windows server, Windows xp, OS/2… Cada sistema operativo ofrece una forma diferente de manejar la red y utiliza diferentes protocolos para la comunicación.

Es el Software que se encarga de administrar los recursos que se estarán compartiendo (Discos Duros, impresoras, etc.) y a los usuarios

Miremos bien los elementos físicos necesarios para montar una red, ya sea Ethernet o Wifi.

Estos elementos no son muchos, pero sí que son imprescindibles.

Veamos cuales son:


Redes Ethernet:

Las redes Ethernet son las que se conectan mediante cable. Los elementos indispensables son los siguientes:
– Cable de red:

Es el medio de conexión entre los distintos elementos de la red. Lo podemos comprar ya hecho o bien hacerlo nosotros.

Si lo hacemos nosotros, dependiendo de la distancia, debemos mirar bien qué tipo de cable usamos. Básicamente hay dos tipos: UTP y STP.

– Cable UTP:
Es el que vemos en la imagen superior izquierda. Se trata de un cable algo más fino, más manejable, pero también menos seguro y propenso a interferencias. No hay problema en utilizarlo en distancias cortas (hasta 25 metros), pero en distancias más largas es más recomendable el tipo STP.
– Cable STP:
También llamado cable de red blindado, es el que se muestra en la imagen superior derecha. El blindaje ofrece, además de una mayor resistencia a la torsión, una resistencia a las interferencias que el cable UTP no tiene.
En ambos caso se trata de una manguera con 8 cables diferenciados por colores (4 colores y su correspondiente combinación con blanco). Dentro de la manguera se trenzan el de color sólido con su correspondiente color/blanco. El nivel de trenzado difiere según el color.

Estos cables se agrupan también por categorías (cat). Las categorías utilizadas son las siguientes:
– Cat 5e: Usado en redes fast ethernet (100 Mbit/s) y gigabit ethernet (1000 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 100 MHz.
– Cat 6: Usado en redes gigabit ethernet (1000 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 250 MHz.
– Cat 6a: Pensado para ser usado en redes 10 gigabit ethernet (10000 Mbit/s). Diseñado para transmisión a frecuencias de hasta 500 MHz.

En cualquier caso, la longitud máxima no debe exceder de la 100 metros (con cable STP).
– Terminales RJ-45:
Para conectar estos cables necesitamos unas clavijas o
terminales. El tipo utilizado es el RJ-45, algo mayor que el telefónico (RJ-11) y con 8 contactos.

Los hay de dos tipos, normales (imagen de la izquierda), utilizados con cales UTP y cat. 5e y blindados (imagen de la derecha), utilizados sobre todo con cables de cat. 6, aunque también se utilizan con cables STP.

Para estos terminales existen unos protectores (imagen inferior) en diferentes colores, para hacer más fácil la identificación de los diferentes cables de red.

 En cuanto a los cables de red normales y cruzados, el cruzado se utiliza sobre todo para unir dos ordenadores (aunque tanto los routers como los switch actuales los suelen soportar) y los normales se utilizan para redes a través de routers u switch.
– Switch:

Básicamente un switch es un componente de la red que permite conectar más de dos elementos.

El switch no tiene configuración (salvo los switch configurables, que sólo se suelen utilizar en grandes redes). Normalmente reconoce el ordenador que se le conecta mediante su MAC y/o su IP y redirige el tráfico de datos hacia el ordenador de destino. Los hay desde los más básicos de 5 puertos hasta 64 puertos. Se pueden conectar varios switch dentro de una red. Para ello suelen traer un puerto específico.

Pero evidentemente necesitamos algo donde conectar nuestros cables de red, y ese algo son las tarjetas Ethernet.

En la actualidad todas las placas base traen al menos una tarjeta Ethernet (imagen superior), pero en caso de no traerla (porque sea un equipo algo más antiguo o porque se nos haya estropeado), podemos instalar una tarjeta PCI Ethernet como la que se muestra en la imagen inferior.

Con estos elementos ya podemos crear una red Ethernet.
Red WiFi:

Una red WiFi es una red Wireless (sin cable), que trabaja bajo los protocolos WiFi (802.11, en sus diferentes versiones)

Aquí ya se complica algo (aunque no mucho) el tema. Vamos a ver los elementos que necesitamos.

En la actualidad la gran mayoría de los ordenadores portátiles que se venden llevan incluida una tarjeta de conexión Wifi, tarjeta que también incluyen muchas placas base de gama alta, pero en aquellos ordenadores que no incluyen este tipo de tarjetas necesitamos instalar una para poder establecer una conexión Wifi, y por lo tanto crear una red bajo este protocolo.

En primer lugar veamos los elementos de conexión que necesitamos en nuestro ordenador:
– Tarjeta PCI WiFi:

Hay bastante variedad de modelos, pero todos tienen en común que utilizan un slot PCI para conectarse al ordenador. Es el sistema más eficaz, pero también es el único que requiere una instalación física.
– Adaptador USB WiFi:

Si en tarjetas PCI WiFi hay una grán cantidad de modelos, en adaptadores USB WiFi hay más aun. Se emplea muchísimo por su gran comodidad (no necesita instalación física, sólo conectar a un puerto USB e instalar los drivers) y además se puede utilizar en más de un ordenador (evidentemente no a la vez).
– Adaptador PCMCIA WiFi:

Los adaptadores PCMCIA ( Personal Computer Memory Card International Association) están diseñados específicamente para ordenadores portátiles (aunque hay tarjetas PCI PCMCIA).

Son más fiables y estables que los adaptadores USB, pero dado que actualmente casi todos los portátiles incluyen una tarjeta WiFi cada vez se ven menos.

Bien, si lo que pretendemos es hacer una red entre dos ordenadores, con esto ya es posible (formaremos una red AD-HOC).

Pero si queremos conectar más de dos ordenadores en red ya tenemos que utilizar otros elementos:
– Access Point:
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Un Access Point (punto de acceso) es un elemento que permite interconectar redes Ethernet con redes Wifi.
– Router Wifi:

Este dispositivo permite una amplia configuración de la red. En su versión WiFi permite conectarse a él tanto vía Ethernet (suelen tener entre uno y cuatro puertos RJ-45) como vía WiFi.

Conexión a Internet:

Visto desde el punto de vista de una red, Internet no es más que una suma de redes a la que nosotros nos conectamos mediante un proveedor de servicios ISP. Tenemos varias formas de establecer esta conexión, pero las más utilizadas son o bien por ADSL (banda ancha de la red telefónica) o mediante cable.

En ambos casos necesitamos un módem de se encargue de modular y desmodular la señal de forma que sea comprensible a nuestro sistema.

Los módem pueden ser de varios tipos:
– Módem ADSL USB:

Normalmente se conecta al ordenador mediante USB (aunque también los hay que se conectan a un puerto RJ-45).

– Cable Módem:

Prácticamente igual que el caso anterior, solo que en este caso la entrada en vez de ser mediante la red telefónica es directamente mediante un cable de transmisión de datos. Este tipo de móden suele ir conectado normalmente a un puerto RJ-45.

Es el utilizado por los proveedores ISP de cable, como es el caso de ONO en España.
– Módem – Router ADSL:
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Se diferencia de un router en que incorpora en su interior un módem ADSL, por lo que tenemos dos elementos en uno solo.

Se distinguen sobre todo porque llevan una entrada para la línea telefónica (un conector RJ-11, dentro del recuadro rojo en la imagen superior).
– Cable – Router:

En el caso de que nuestra conexión a Internet sea mediante cable, también tenemos disponibles Cable-routers WiFi, como es el caso del que se muestra en la imagen, un THOMSON TCW710.

Bien, ya hemos visto los elementos necesarios para formar nuestra red.

Una cosa ha de quedar clara. Una vez establecida la conexión entre los equipos, la forma en que gestionamos la red es totalmente independiente del tipo de conexión que utilicemos. Da lo mismo que nuestros ordenadores se conecten vía Ethernet o vía Wifi, la configuración posterior de la red es igual en ambos casos.

En lo único que se diferencian es en las medidas de seguridad que son necesarias en una red Wifi (como encriptación de la señal mediante WEP, WPA ) para que personas no autorizadas puedan acceder a nuestra red.

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