lunes, 24 de marzo de 2014

UNIDAD II.- TOPOLOGÍAS Y ARQUITECTURA DE REDES

  

Red de área local


 La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías más comúnmente usadas son las siguientes:



Topologías físicas

  •  Una topología de bus circular usa solo un cable backbone que debe terminarse en ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este backbone. Su funcionamiento es simple y es muy fácil de instalar, pero es muy sensible a problemas de tráfico, y un fallo o una rotura en el cable interrumpe todas las transmisiones.
  • La topología de anillo conecta los nodos punto a punto, formando un anillo físico y consiste en conectar varios nodos a una red que tiene una serie de repetidores. Cuando un nodo transmite información a otro la información pasa por cada repetidor hasta llegar al nodo deseado. El problema principal de esta topología es que los repetidores son unidireccionales (siempre van en el mismo sentido). Después de pasar los datos enviados a otro nodo por dicho nodo, continua circulando por la red hasta llegar de nuevo al nodo de origen, donde es eliminado. Esta topología no tiene problemas por la congestión de tráfico, pero si hay una rotura de un enlace, se produciría un fallo general en la red.
  • La topología en estrella conecta todos los nodos con un nodo central. El nodo central conecta directamente con los nodos, enviándoles la información del nodo de origen, constituyendo una red punto a punto. Si falla un nodo, la red sigue funcionando, excepto si falla el nodo central, que las transmisiones quedan interrumpidas.
  • Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí mediante la conexión de hubs o switches. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red.
  • Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los HUBs o switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología.
  • La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor protección posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de una topología de malla en los sistemas de control en red de una planta nuclear sería un ejemplo excelente. En esta topología, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Aunque Internet cuenta con múltiples rutas hacia cualquier ubicación, no adopta la topología de malla completa.
  • La topología de árbol tiene varias terminales conectadas de forma que la red se ramifica desde un servidor base. Un fallo o rotura en el cable interrupe las transmisiones.

Topologías lógicas

La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens.
  • La topología broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet.
  • La topología transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. Dos ejemplos de redes que utilizan la transmisión de tokens son Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es una variación de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens en una topología de bus.

Comparativa de los tipos de redes

 

Para elegir el tipo de red que más se adapte a nuestras pretensiones, tenemos que tener en cuenta distintos factores, como son el número de estaciones, distancia máxima entre ellas, dificultad del cableado, necesidades de velocidad de respuesta o de enviar otras informaciones aparte de los datos de la red y, como no, el costo.
Como referencia para los parámetros anteriores, podemos realizar una comparación de los tres tipos de redes comentados anteriormente. Para ello, supongamos que el tipo Ethernet y Arcnet se instalan con cable coaxial y Token Ring con par trenzado apantallado. En cuanto a las facilidades de instalación, Arcnet resulta ser la más fácil de instalar debido a su topología. Ethernet y Token Ring necesitan de mayor reflexión antes de proceder con su implementación.
En cuanto a la velocidad, Ethernet es la más rápida, entre 10 y 1000 Mbit/s, Arcnet funciona a 2,5 Mbit/s y Token Ring a 4 Mbit/s. Actualmente existe una versión de Token Ring a 16 Mbit/s, pero necesita un tipo de cableado más caro.
En cuanto al precio, Arcnet es la que ofrece un menor coste; por un lado porque las tarjetas que se instalan en los PC para este tipo de redes son más baratas, y por otro, porque el cableado es más accesible. Token Ring resulta ser la que tiene un precio más elevado, porque, aunque las placas de los PC son más baratas que las de la red Ethernet, sin embargo su cableado resulta ser caro, entre otras cosas porque se precisa de una MAU por cada grupo de ocho usuarios más.

 


 

 



miércoles, 12 de marzo de 2014

SISTEMAS OPERATIVOS DE RED 



SISTEMAS OPERATIVOS DE RED (NOS)


DEFINICION DE SISTEMA OPERATIVO DE RED (NOS)

Un sistema operativo de red (Network Operating System) es un componente software de una computadora que tiene como objetivo coordinar y manejar las actividades de los recursos del ordenador en una red de equipos. Consiste en un software que posibilita la comunicación de un sistema informático con otros equipos en el ámbito de una red. Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o integrarse con él. Netware de Novell es el ejemplo más familiar y famoso de sistema operativo de red donde el software de red del equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo. El equipo personal necesita ambos sistema operativos para gestionar conjuntamente las funciones de red y las funciones individuales.


Características de los Sistemas Operativos de Red
En general, se puede decir que un Sistema Operativo tiene las siguientes características:
o Conveniencia. Un Sistema Operativo hace más conveniente el uso de una computadora.
o Eficiencia. Un Sistema Operativo permite que los recursos de la computadora se usen de la manera más eficiente posible.
o Habilidad para evolucionar. Un Sistema Operativo deberá construirse de manera que permita el
desarrollo, prueba o introducción efectiva de nuevas funciones del sistema sin interferir con el servicio.
o Encargado de administrar el hardware. El Sistema Operativo se encarga de manejar de una mejor manera los recursos de la computadora en cuanto a hardware se refiere, esto es, asignar a cada
proceso una parte del procesador para poder compartir los recursos.
o Relacionar dispositivos (gestionar a través del kernel). El Sistema Operativo se debe encargar de comunicar a los dispositivos
periféricos, cuando el usuario así lo requiera.
o Organizar datos para acceso rápido y
seguro.
o Manejar las
comunicaciones en red. El Sistema Operativo permite al usuario manejar con alta facilidad todo lo referente a la instalación y uso de las redes de computadoras.
o Procesamiento por bytes de flujo a través del
bus de datos.
o Facilitar las entradas y salidas. Un Sistema Operativo debe hacerle fácil al usuario el acceso y manejo de los dispositivos de Entrada/Salida de la computadora.
o Técnicas de recuperación de errores.
o Evita que otros usuarios interfieran. El Sistema Operativo evita que los usuarios se bloqueen entre ellos, informándoles si esa aplicación esta siendo ocupada por otro usuario.
o Generación de
estadísticas.
o Permite que se puedan compartir el hardware y los datos entre los usuarios.
· Sistemas Operativos de red.
· Son aquellos sistemas que mantienen a dos o más
computadoras unidas através de algún medio de comunicación (fisico o no), con el objetivo primordial de poder compartir los diferentes recursos y la información del sistema.
· El primer Sistema Operativo de red estaba enfocado a equipos con un procesador Motorola 68000, pasando posteriormente a procesadores Intel como Novell Netware.
· Los Sistemas Operativos de red mas ampliamente usados son: Novell Netware, Personal Netware,
LAN Manager, Windows NT Server, UNIX, LANtastic.

Sistema operativo local

                  ¿Qué es un sistema operativo local?
Es el sistema que se encarga del funcionamiento de todos los programas que integran el ordenador (actúa como intermediario entre el usuario de un computador y el hardware de éste).

-Funciones:
- Administrar los archivos.
- Administrar las tareas y servicio de soporte y los útiles.
- Administrar los recursos.
- El suministro de interfaz (permite la circulación sencilla de la información) al usuario.
- Multi acceso es decir un usuario puede conectarse a otro ordenador sin tener que estar cerca de ella.
- Organizar los archivos en diversos dispositivos de almacenamiento como el disco duro.
- Gestionar los errores de hardware y la pérdida de datos.

El sistema operativo también es un digitalizador óptico que emplea dispositivos fotosensibles para convertir imágenes en señales electrónicas que puedan ser manipuladas por el ordenador.

- Características:- El sistema operativo permite que los recursos del ordenador se usen de la manera más eficiente posible.
- Habilidad para evolucionar.
- Relacionar dispositivos.
- Comunicación en la red.
- Se encarga de administrar el hardware
- Comunicar a los dispositivos.
- Organizar datos para acceso rápido y seguro.
- Un sistema Operativo debe hacerle fácil al usuario el acceso y manejo de los dispositivos de Entrada/ Salida del ordenador.


Dentro de la clasificación de los Sistemas Operativos se encuentra la de multiprogramación o multitarea; y ejemplo de ello son: Sistemas Operativos como UNIX, Windows, MAC-OS, OS/2. Un sistema de este tipo se distingue por sus habilidades para poder soportar la ejecución de dos o más trabajos activos (que se están manipulando) al mismo tiempo.

Características de un sistema operativo multitarea:• Mejora productividad del sistema y utilización de recursos.
• Multiplex a recursos entre varios programas.
• Generalmente soportan múltiples usuarios (multiusuario).
• Proporcionan facilidades para mantener el entorno de usuarios individuales.
• Requieren validación de usuario para seguridad y protección.
• Proporcionan contabilidad del uso de los recursos por parte de los usuarios.
• Multitarea sin soporte multiusuario se encuentra en algunos computadores personales o en sistemas de tiempo real.

Software de red

 

 Software de Red. En el artículo Software de Red se definen los conceptos de Red, Software, Recursos, Software de Red y Topología; se detallan los componentes, características, tipos de red, ventajas, y tipos de topologías de una red, los elementos de Software de Red y los Fabricantes más importantes de productos de Redes; Sistemas Operativos de Red Trabajo en Grupo más importantes; Sistemas Operativos de Red basados en servidor más importantes. 

Software de Red ¿Qué es el software de red?  En el software de red se incluyen programas relacionados con la interconexión de equipos informáticos, es decir, programas necesarios para que las redes de computadoras funcionen. Entre otras cosas, los programas de red hacen posible la comunicación entre las computadoras, permiten compartir recursos (software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos recursos.El software de red consiste en programas informáticos que establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sí. Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes. Los protocolos indican cómo efectuar conexiones lógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de paquetes a través de la red física y minimizar las posibilidades de colisión entre paquetes enviados simultáneamente además los programas de red hacen posible la comunicación entre las computadoras, permiten compartir recursos (software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos recursos. Software de aplicaciones

Está formado por programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos de bases de datos, de documentos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco). Un tipo de software de aplicaciones se denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente envían peticiones de información o de uso de recursos a otras computadoras, llamadas servidores, que controlan el flujo de datos y la ejecución de las aplicaciones a través de la red. Otro tipo de software de aplicación se conoce como "de igual a igual" (peer to peer). En una red de este tipo, los ordenadores se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin utilizar un servidor como intermediario.

 

Recursos que se comparten

¿CUALES RECURSOS SE PUEDEN COMPARTIR EN UNA RED?


¿Que es un Recurso? 

  Los recursos son las aplicaciones, herramientas, dispositivos (periféricos) y capacidades con los que cuenta una computadora.
     Compartir recursos, implica configurar una red de tal manera que las computadoras que la constituyen, puedan utilizar recursos de las restantes computadoras empleando la red como medio de comunicación.  Cuando un equipo destina espacio para recursos, asume funciones de servidor.

 ¿Cuales recursos se pueden compartir?

Pueden compartirse todo tipo de recursos.
  • Carpetas
  • Imágenes
  • Documentos
  • Periféricos     - Impresoras    - Modem    - Tarjeta RDS    - Scaner
  • Acceso a Internet 
  • Programas 
  • Base de datos


Ventajas de Compartir recursos 

  1. Puede copiar o mover archivos de un equipo a otro con facilidad.
  2. Puede tener acceso a un mismo dispositivo, como una impresora o unidad ZIP, desde cualquier equipo.
  3. Un punto de acceso a Internet es suficiente para que varios equipos utilicen Internet al mismo tiempo.

NODOS DE RED

¿Qué es un nodo?
Actualmente llamamos "nodo" de una red, en nuestro caso Internet, a cualquier punto de conexión de dicha red, normalmente un ordenador, que tenga una especial importancia para más de un usuario. Lo correcto sería identificar a los nodos por el nombre del ordenador principal de cada red, pero por simpatía llamamos nodo a la empresa que lo alberga. Internet está compuesta por multitud de redes, y por lo tanto tiene multitud de nodos.
Usamos la expresión "mi nodo" para referirnos al primer nodo al que estamos conectados para acceder a un servicio. La expresión "nodo local" viene de cuando era importante que los nodos fueran de la misma localidad desde la que se quería realizar la conexión, y así abaratar los costes de la llamada telefónica. Esto ha perdido todo sentido en España, ya que con la aparición del servicio de Infovía que ofrece Telefónica, cualquier persona desde cualquier parte de España se puede conectar con el precio de una llamada local con los Centros Proveedores de Información (nodos) de conexión a Internet, que dispongan de conexión con Infovía. Interbook lo incluye entre sus servicios, de manera que podemos conectar a Internet desde cualquier punto de la geografía Española al precio de una llamada urbana ( aproximadamente 139 ptas en el horario mas caro).

Diferenciar los componentes de una red
Nodos de red

En informática y en telecomunicación, de forma muy general, un nodo es un punto de intersección, conexión o unión de varios elementos que confluyen en el mismo lugar. Ahora bien, dentro de la informática la palabra nodo puede referirse a conceptos diferentes según el ámbito en el que nos movamos:
  • En redes de computadoras cada una de las máquinas es un nodo, y si la red es Internet, cada servidor constituye también un nodo. El concepto de red puede definirse como:

Conjunto de nodos interconectados. Un nodo es el punto en el que una curva se interseca consigo misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos
  • En estructuras de datos dinámicas un nodo es un registro que contiene un dato de interés y al menos un puntero para referenciar (apuntar) a otro nodo. Si la estructura tiene sólo un puntero, la única estructura que se puede construir con el es una lista, si el nodo tiene más de un puntero ya se pueden construir estructuras más complejas como árboles o grafos.






ESTACIONES DE TRABAJO

Las Estaciones de Trabajo (workstations) son computadores pequeños en tamaño y costo que pueden ser utilizados por cierta cantidad de usuarios simultáneamente. 

Las estaciones de trabajo usualmente ofrecen más alto rendimiento de lo que es normalmente encontrado en las computadoras personales, especialmente con lo que respecta a gráficos, poder de procesamiento y habilidades multi-tareas.
 
Las principales aplicaciones de las estaciones de trabajo son las siguientes: 

*Aplicaciones técnicas 

-CAD (Computer Aided Design, Diseño Asistido por Ordenador), destinadas al diseño y análisis de sistemas de ingeniería y arquitectura. 
-AEC (Architecture, Engineering and Construction, Sistemas para la arquitectura / ingeniería / construcción) aplicables a la edición de planos de construcción y arquitectura, elaboración de presupuestos y seguimiento de obras. 
-CAM (Computer Aided Manufacturing, Fabricación Asistida por Ordenador), aplicables en la ingeniería de producción, control de procesos gestión de recursos. 
-EDA (Electronic Design Automation, Diseño Electrónico Automatizado), aplicables en el diseño, análisis y prueba de circuitos integrados,tarjetas y otros sistemas electrónicos. 
-CASE (Computer Aided Software Engineering, Ingeniería de Software Asistida por Ordenador), que ayudan a la gestión completa de los ciclos de vida de los desarrollos de aplicaciones lógicas.


Existen otras aplicaciones de las estaciones de trabajo, como: 

*Aplicaciones científicas 
*Aplicaciones comerciales


Componentes de las Estaciones de Trabajo 

Básicamente las Estaciones de Trabajo están conformadas con los siguientes dispositivos:

*CPU.
*RAM.
*Disco Duro.
*Consola.
*Termina.
*System Bus.
*SCSI Bus.
*Cache.
*Puertos.
*Adaptador de Red.
*Unidades de Cinta

MAPA DE TIPO DE REDES


Conectores

Conector USB

Es un tipo de conexión que permite la transferencia de archivos entre la computadora y el dispositivo que esté conectado a la entrada USB. Es una conexión simple, con el concepto plug and play. Las conexiones USB transmiten electricidad, evitando la necesidad de conectar los aparatos conectados al USB a la corriente. Este tipo de conexión es altamente compatible con aparatos y sistemas operativos, siendo compatible con Linux, MAC, Windows y hasta con televisores, equipos de sonido, DVD, etc. El estandar USB 2.0 aumentó la velocidad de transmisión de 1.5mb/segundo a 60mb/segundo.

Entradas y conectores de la computadora
Conector y Entrada USB


Conector Firewire

Es un estándar de conexión para la transmisión de audio y video. Fue creado para solucionar el problema de la baja velocidad de las entradas USB 1.0, y es muy utilizado por filmadoras y algunas cámaras fotográficas digitales. Las entradas Firewire son más estables que las entradas USB normales, siendo ideales para la transmisión de audio y vídeo. Es muy utilizada por editores de vídeo y/o audio, y para una transmisión segura y rápida.

Entradas y conectores de la computadora
Entrada y conectores Firewire


Conector DVI

Son las entradas comúnmente utilizadas en las computadoras como entradas de vídeo. Transmiten solamente imágenes. Es necesaria la utilización de cables P-2 + P-2 para la transmisión de audio. La resolución máxima transmitida es menor que la del HDMI, siendo la segunda mejor opción para transmisión de video.

Entradas y conectores de la computadora
Entrada y conector DVI


Conector HDMI

Son las mismas entradas citadas anteriormente. Los monitores más modernos ya poseen esta tecnología de transmisión de audio y video.

Conexiones para Tv, DVD, Blu-ray y otros
Entrada y conector HDMI


Conector RGB/VGA

Son las entradas comunes que conectan la placa de video al monitor. Son entradas analógicas que poseen menor definición que las entradas digitales DVI o HDMI. La entrada VGA también la podemos encontrar en televisores LCD, pero no en televisores de tubo catódico, que utilizan formato SVHS, también analógico y de menor calidad.

Conexiones para Tv, DVD, Blu-ray y otros
Entrada y conector VGA


Puerto Paralelo

Es un tipo de conexión entre periféricos y la computadora, comúnmente utilizado con las impresoras. El puerto paralelo está compuesto por decenas de pinos dispuestos en dos líneas horizontales que establecen la conexión del periférico con la computadora.

Conexiones para Tv, DVD, Blu-ray y otros
Entrada y conector Paralelo

Entrada PCI

Por muchos años la entrada PCI fue la más común para realizar la conexión de dispositivos a la computadora, como ser placas de red, placas de vídeo y placas de sonido. Actualmente, el PCI evolucionó y es llamado PCI Express, éste es más veloz y más estable que el PCI común.

Entrada AGP

Fue el puerto que sustituyó al estándar PCI, para ofrecer mayor tasa de transmisión para aplicaciones 3D. Sin embargo, el puerto AGP tiene una serie de problemas y sólo soporta transmisión de video. Es por eso que actualmente el PCI Express es el más utilizado y el que logra mejores resultados y mayor tasa de transferencia entre la computadora y los dispositivos.

Tipos De Redes Por Capacidad Simple Y Banda Ancha

Banda ancha

Se conoce como banda ancha en telecomunicaciones a la transmisión de datos por la cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con el objeto de incrementar la velocidad de transmisión efectiva. En ingeniería de redes este término se utiliza también para los métodos en donde dos o más señales comparten un medio de transmisión.
Algunas de las variantes de los servicios de línea de abonado digital (del inglés Digital Subscriber Line, DSL) son de banda ancha en el sentido de que la información se envía sobre un canal y la voz por otro canal, Como el canal ATC, pero compartiendo el mismo par de cables. Los módems analógicos que operan con velocidades mayores a 600 bps también son técnicamente banda ancha, pues obtienen velocidades de transmisión efectiva mayores usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios. Por ejemplo, un módem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios. Este método de transmisión contrasta con la transmisión en banda base, en donde un tipo de señal usa todo el ancho de banda del medio de transmisión, como por ejemplo Ethernet 100BASE-T.
Es una tecnología de modems que permite el tráfico de datos se realice a una velocidad extraordinaria a través de una línea telefónica convencional. Además se puede mantener una conversación por teléfono mientras se está navegando por Internet.


Una red simple

 

 

Una red de ordenadores sencilla se puede construir de dos ordenadores, agregando un adaptador de la red (controlador de interfaz de red (NIC)) a cada ordenador y conectándolos mediante un cable especial llamado "cable cruzado" (el cual es un cable de red con algunos cables invertidos, para evitar el uso de un router o switch). Este tipo de red es útil para transferir información entre dos ordenadores que normalmente no se conectan entre sí por una conexión de red permanente o para usos caseros básicos del establecimiento de red.
Alternativamente, una red entre dos ordenadores se puede establecer sin aparato dedicado adicional, usando una conexión estándar, tal como el puerto serial RS-232 en ambos ordenadores, conectándolos entre sí vía un cable especial cruzado nulo del módem.
En este tipo de red solo es necesario configurar una dirección IP, pues no existe un servidor que les asigne IP automáticamente.
En el caso de querer conectar más de dos ordenadores, o con vista a una posible ampliación de la red, es necesario el uso de un concentrador que se encargará de repartir la señal y el ancho de banda disponible entre los equipos conectados a él.
Simplemente le llega el paquete de datos al concentrador, el cual lo reenvía a todos los equipos conectados a él; el equipo destinatario del paquete lo recoge, mientras que los demás simplemente lo descartan.
Esto afecta negativamente al rendimiento de la red, ya que solo se puede enviar un paquete a la vez, por lo que mientras ese paquete se encuentra en circulación ningún otro paquete será enviado.