Elementos de una RED
Posted: miércoles, 6 de febrero de 2013 by Arkangel Kauil in
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Elementos de una RED
SERVIDOR
Es el elemento principal de
procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de
administrar todos los procesos dentro de ella, controla también el
acceso a los recursos comunes como son las impresoras y las unidades de
almacenamiento.
ESTACIONES DE TRABAJO: en ocasiones llamadas
nodos, pueden ser computadoras personales o cualquier terminal conectada
a la red. Se trabaja con sus propios programas o aprovecha las
aplicaciones existentes en el servidor.
SISTEMA OPERATIVO DE RED: es el programa que permite el control de la red y reside en el servidor.
PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: son un conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos dentro de una red.
TARJETA DE INTERFACE DE RED
Proporciona la
conectividad de la terminal o usuario de la red física, ya que maneja
los protocolos de comunicación de cada topología específica.
CABLEADO
Ees el cable que se va a ocupar en la red que es físico se llama utp.
HUB O CONCENTRADOR
En comunicaciones, centro
de distribución, concentrador. Un Hub es un equipo de redes que permite
conectar entre si otros equipos o dispositivos retransmitiendo los
paquetes de datos desde cualquiera de ellos hacia todos. Han dejado de
utilizarse por la gran cantidad de colisiones y trafico de red que
producen.
SWITCHS O CONMUTADOR
Es un dispositivo
digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en
la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo osi: su función es
interconectar 2 o mas segmentos de red, de manera similar a los puentes
(bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la
dirección Mac de distinto de las tramas en la red.
Los conmutadores se utilizan cuando se desea
conectar múltiples redes, fusionándolas en una. Al igual que los
puentes, dado que funcionan como filtro en la red, mejoran el
rendimiento y la seguridad de las lans.
REPETIDOR
Ees un dispositivo electrónico que
recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o
nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias mas largas
sin degradación o con una degradación tolerable. El término repetidor se
creo con la telegrafía y se refería a un dispositivo electromecánico
utilizado para regenerar las señales telegráficas. El uso del término ha
continuado en telefonía y transmisión de datos.
PUENTE O BRIDGE
Ees un dispositivo de
interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa2 (nivel de
enlace de datos) del modelo osi. Este interconecta 2 segmentos de red
haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en la
dirección física de destino de cada empaque. Un bridge conecta 2
segmentos de red como una sola red usando el mismo protocolo de
establecimiento de red. Funciona a través de una tabla de direcciones
Mac detectadas en cada segmento a que esta conectado. Cuando detecta que
un nodo de uno de los segmentos esta intentando trasmitir datos a un
nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por
utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no
necesitan configuración manual.
La principal diferencia entre un bridge y un
hub es que el segundo pasa cualquier trama con cualquier destino para
todos los otros nodos conectados, en cambio el primero solo pasa las
tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica mejora el
rendimiento de la redes al disminuir el trafico inútil.
Para hacer el bridging o interconexión de más de 2 redes, se utilizan los switch.
RUTEADOR
Es un dispositivo de propósito
general diseñada para segmentar la red, con la idea de limitar trafico
de brodcast y proporcionar seguridad, control y redundancia entre
dominios individuales de brodcast, también puede dar servicio de
firewall y un acceso económico a una WAN. Opera en la capa 3 del modelo
osi y tiene mas facilidades de software que un switch. Al funcionar en
una capa mayor que la del switch, el ruteador distingue entre los
diferentes protocolos de red, tales como ip, ipx, apple talk o decnet.
Esto le permite hacer una decisión mas inteligente que al switch, al
momento de reenviar paquetes.
GATEWAY (PURTA DE ENLACE)
Es un dispositivo con frecuencia un ordenador, que
permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a
todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la
información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la
red del destino.
La dirección ip de un Gateway (o purta de
enlace) a menudo se parece a 192.168.1.1 o 192.168.0.1 y utiliza algunos
rangos predefinidos, 127 x.x.x, 10 x.x.x, 172 x.x.x, 192 x.x.x, que
engloban o se reservan a las redes locales, ademas se debe notar que
necesariamente un equipo que cumpla el rol de puerta de enlace en una
red, debe tener 2 tarjetas de red.
MODEM
Es un dispositivo que sirve para
modular y desmodular una señal llamada portadora mediante otra señal de
entrada llamada moduladora. La señal moduladora constituye la
información que se prepara para una transmisión (un modem prepara la
información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La
moduladora modifica alguna característica de la potadora de manera que
se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así
el demodulador puede recuperar la señal moduladora puede recuperar la
señal moduladora original, quitando la portadora. Las características
que se pueden modificar de la señal portadora son:
• Amplitud, dando lugar a una modulación de amplitud (am/ask).
• Frecuencia, dando lugar a una modulación de frecuencia (fm/fsk).
• Fase, dando lugar a una modulación de fase (pm/psk).
Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos loes elementos de una red. Todos los Nodos de la Red están unidos a este cable. Este cable recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como LocalTalk pueden utilizar esta topología.
En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus(en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás nodos. Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cual es la que le corresponde, la destinada a él.
Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un nodo no provoca la caída del sistema de la red. Por otra parte, una ruptura del bus es difícil de localizar(dependiendo de la longitud del cable y el número de terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el sistema.
Como ejemplo más conocido de esta topología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un nodo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones reiniciarán cada una su transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio distinto para cada estación. Esta es una breve descripción del protocolo de acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad de variantes de dicho método con sus respectivas peculiaridades. El bus es la parte básica para la construcción de redes Ethernet y generalmente consiste de algunos segmentos de bus unidos ya sea por razones geográficas, administrativas u otras.
Ventajas de la topología de BUS:
Desventajas de la topología de BUS:
Es una topología estrella todos y cada uno de los nodos de la red, estos se conectan a un concentrador o hub.
Los datos es estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.
Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al nodo central de la red, quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la estrella. Evidentemente, todas las tramas de información que circulen por la red deben pasar por el nodo principal, con lo cual un fallo en él provoca la caída de todo el sistema. Por otra parte, un fallo en un determinado cable sólo afecta al nodo asociado a él; si bien esta topología obliga a disponer de un cable propio para cada terminal adicional de la red. La topología de Estrella es una buena elección siempre que se tenga varias unidades dependientes de un procesador, esta es la situación de una típica mainframe, donde el personal requiere estar accesando frecuentemente esta computadora. En este caso, todos los cables están conectados hacia un solo sitio, esto es, un panel central.
Equipo como unidades de multiplexaje, concentradores y pares de cables solo reducen los requerimientos de cableado, sin eliminarlos y produce alguna economía para esta topología. Resulta económico la instalación de un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de una cable desde el panel central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.
Físicamente parece una topología estrella pero el tipo de concentrador utilizado, la MAU se encarga de interconectar internamente la red en forma de anillo.
Esta tipología es la que se utiliza en redes Token ring
La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la BUS. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.
Esta estructura de red se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha.
Ventajas de la Topología de Arbol:
Desventajas de la Topología de Arbol:
Resumen topología físicas:
Cableado
Protocolo
Bus
Ethernet
Local Talk
Estrella
Par Trenzado
Estrella en Anillo
Token Ring
Arbol
Coaxial
Fibra Optica
Topología de Anillo
Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectados a él mediante enlaces punto a punto. La información describe una trayectoria circular en una única dirección y el nodo principal es quien gestiona conflictos entre nodos al evitar la colisión de tramas de información. En este tipo de topología, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores especiales, la desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando. La topología de anillo esta diseñada como una arquitectura circular, con cada nodo conectado directamente a otros dos nodos. Toda la información de la red pasa a través de cada nodo hasta que es tomado por el nodo apropiado. Este esquema de cableado muestra alguna economía respecto al de estrella. El anillo es fácilmente expandido para conectar mas nodos, aunque en este proceso interrumpe la operación de la red mientras se instala el nuevo nodo. Así también, el movimiento físico de un nodo requiere de dos pasos separados: desconectar para remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo lugar.
Cuando se estudia la red desde el punto de vista puramente físico aparecen las topologías combinadas.
Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.
El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un bus que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.
Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.
La topologia de una red de cable coaxial es una linea, una cadena de Computadores unidos a un único cable mediante unas piezas en forma de T que salen de éste. Si el cable se rompe se interrumpe la comunicación en toda la red, lo cual no ocurre si lo que se ha desconectado es sólo el extremo de la T que une al computador con el cable, en cuyo caso sólo ese Computador pierde la comunicación con la red.
La topologia de una red de cable de par trenzado es una estrella cuyo centro es el hub, del cual parte un cable (que como explique medira menos de 100 metros de largo para cada Computador ). Cuando unos de estos cables se rompe, la comunicación sólo queda interrumpida entre ese Computador y la red, no afectando al resto.
La topologia de una red de cable de par trenzado es una estrella cuyo centro es el hub, del cual parte un cable (que como explique medira menos de 100 metros de largo para cada Computador ). Cuando unos de estos cables se rompe, la comunicación sólo queda interrumpida entre ese Computador y la red, no afectando al resto.
DESCRIPCIÓN DE TOPOLOGÍAS
Topología de BUS / Linear Bus
Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos loes elementos de una red. Todos los Nodos de la Red están unidos a este cable. Este cable recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como LocalTalk pueden utilizar esta topología.
En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus(en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás nodos. Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cual es la que le corresponde, la destinada a él.
Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un nodo no provoca la caída del sistema de la red. Por otra parte, una ruptura del bus es difícil de localizar(dependiendo de la longitud del cable y el número de terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el sistema.
Como ejemplo más conocido de esta topología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un nodo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones reiniciarán cada una su transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio distinto para cada estación. Esta es una breve descripción del protocolo de acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad de variantes de dicho método con sus respectivas peculiaridades. El bus es la parte básica para la construcción de redes Ethernet y generalmente consiste de algunos segmentos de bus unidos ya sea por razones geográficas, administrativas u otras.
Ventajas de la topología de BUS:
-
Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red -
Requiere menos cable que una topología estrella.
Desventajas de la topología de BUS:
-
Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal. -
Se requiere terminadores. -
Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae. -
No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.
Topología de Estrella / Star
Es una topología estrella todos y cada uno de los nodos de la red, estos se conectan a un concentrador o hub.
Los datos es estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.
Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al nodo central de la red, quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la estrella. Evidentemente, todas las tramas de información que circulen por la red deben pasar por el nodo principal, con lo cual un fallo en él provoca la caída de todo el sistema. Por otra parte, un fallo en un determinado cable sólo afecta al nodo asociado a él; si bien esta topología obliga a disponer de un cable propio para cada terminal adicional de la red. La topología de Estrella es una buena elección siempre que se tenga varias unidades dependientes de un procesador, esta es la situación de una típica mainframe, donde el personal requiere estar accesando frecuentemente esta computadora. En este caso, todos los cables están conectados hacia un solo sitio, esto es, un panel central.
Equipo como unidades de multiplexaje, concentradores y pares de cables solo reducen los requerimientos de cableado, sin eliminarlos y produce alguna economía para esta topología. Resulta económico la instalación de un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de una cable desde el panel central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.
Ventajas de la Topología Estrella:
-
Gran facilidad de instalación -
Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas. -
Facilidad para la detección de fallo y su reparación. -
Inconvenientes de la Topología de Estrella. -
Requiere más cable que la topología de BUS. -
Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados. -
Se han de comprar hubs o concentradores.
Topología de Estrella Cableada / Star-Wired Ring
Físicamente parece una topología estrella pero el tipo de concentrador utilizado, la MAU se encarga de interconectar internamente la red en forma de anillo.
Esta tipología es la que se utiliza en redes Token ring
Topología de Arbol / Tree
La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la BUS. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.
Esta estructura de red se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha.
Ventajas de la Topología de Arbol:
-
Cableado punto a punto para segmentos individuales. -
Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.
Desventajas de la Topología de Arbol:
-
La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado. -
Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él. -
Es más difícil su configuración.
Resumen topología físicas:
Cableado
Protocolo
Bus
Ethernet
Local Talk
Estrella
Par Trenzado
Estrella en Anillo
Token Ring
Arbol
Coaxial
Fibra Optica
Topología de Anillo
Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectados a él mediante enlaces punto a punto. La información describe una trayectoria circular en una única dirección y el nodo principal es quien gestiona conflictos entre nodos al evitar la colisión de tramas de información. En este tipo de topología, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores especiales, la desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando. La topología de anillo esta diseñada como una arquitectura circular, con cada nodo conectado directamente a otros dos nodos. Toda la información de la red pasa a través de cada nodo hasta que es tomado por el nodo apropiado. Este esquema de cableado muestra alguna economía respecto al de estrella. El anillo es fácilmente expandido para conectar mas nodos, aunque en este proceso interrumpe la operación de la red mientras se instala el nuevo nodo. Así también, el movimiento físico de un nodo requiere de dos pasos separados: desconectar para remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo lugar.
Combinadas
Cuando se estudia la red desde el punto de vista puramente físico aparecen las topologías combinadas.
Anillo en estrella
Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.
Bus en estrella
El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un bus que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.
Estrella jerárquica
Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.
La topologia de una red de cable coaxial es una linea, una cadena de Computadores unidos a un único cable mediante unas piezas en forma de T que salen de éste. Si el cable se rompe se interrumpe la comunicación en toda la red, lo cual no ocurre si lo que se ha desconectado es sólo el extremo de la T que une al computador con el cable, en cuyo caso sólo ese Computador pierde la comunicación con la red.
La topologia de una red de cable de par trenzado es una estrella cuyo centro es el hub, del cual parte un cable (que como explique medira menos de 100 metros de largo para cada Computador ). Cuando unos de estos cables se rompe, la comunicación sólo queda interrumpida entre ese Computador y la red, no afectando al resto.
La topologia de una red de cable de par trenzado es una estrella cuyo centro es el hub, del cual parte un cable (que como explique medira menos de 100 metros de largo para cada Computador ). Cuando unos de estos cables se rompe, la comunicación sólo queda interrumpida entre ese Computador y la red, no afectando al resto.