Curso de Cómputo

Curso de Cómputo ParteII
Por Fernando Sebastian Everardo Centeno
3º "C"

Redes

Cuando se pretende unir entre sí un gran número de usuarios, resulta difícil por cuestiones fundamentalmente económicas la unión de todos con todos de forma directa. Por tanto, para conseguir un número importante de usuarios se establece una red de comunicación que permita compartir los correspondientes recursos y así, el coste y su utilización tendrán un mayor avance.
Otro sistema es el de los mainframes (sistemas grandes): un ordenador central (llamado host) y terminales ("tontos") formados por teclado y pantalla de texto que transmite al host caracteres ASCII. Hoy en día es una computadora a la que se le conecta un equipo de comunicación de datos que es el que proporciona una conexión de ida y vuelta a una red de comunicación.
Una red de ordenadores es un conjunto de PC´s y otros dispositivos, como impresoras, discos, ..... que se conectan entre sí con cables, para que puedan comunicarse entre ellos, con el fin de compartir información y recursos, haciendo que todas las personas o departamentos de una empresa, estén trabajando unidos, sin duplicar la información, transmitiéndola de forma rápida y eficaz, a la vez, que comparten recursos caros, que de no tener la red, muchas empresas prescindirían. Las redes varían en tamaño: unas pueden estar comprendidas en una oficina (LAN) llamadas Redes locales y otras extenderse a lo largo del mundo (WAN) o Redes Extensas.
Una red de ordenadores es un sistema de comunicación de datos que enlaza dos o más ordenadores y dispositivos o periféricos.

De entre las varias tecnologías de red, las más comunes son Ethernet y Fast Ethernet. Una red puede estar basada en una o más de estas tecnologías. Las redes Ethernet y Fast Ethernet funcionan de un modo similar, y la diferencia principal entre ellas es la velocidad a la que transfieren la información; Ethernet opera a 10 Megabits por segundo (Mbps) y Fast Ethernet opera a 100 Megabits por segundo (Mbps).

¿Cómo funciona una red?
Los dispositivos que constituyen una red funcionan transmitiendo información de uno a otro, en grupos de impulsos eléctricos pequeños (conocidos como paquetes). Cada paquete contiene la dirección del dispositivo transmisor (la dirección fuente) y la del dispositivo receptor (dirección de destino). Parte del equipo que forma la red utiliza esta información de la dirección para ayudar al paquete a llegar a su destino.

Las redes Ethernet y Fast Ethernet utilizan un protocolo llamado CSMA/CD (Acceso Múltiple del Sentido de Portadora con Detección de Colisión). Este protocolo permite operar con un único dispositivo al mismo tiempo. Cuando dos dispositivos intentan comunicar simultáneamente, ocurre una colisión entre los paquetes transmitidos, que es detectada por los elementos transmisores que interrumpen la transmisión y esperan antes de volver a enviar los paquetes. Esta función es parte del funcionamiento normal de las redes Ethernet y Fast Ethernet, y se puede comparar a una conversación entre un grupo de personas; si dos personas hablan al mismo tiempo, ambas callan hasta que una empieza a hablar de nuevo.


ANTECEDENTES
Los orígenes de las redes de computadoras se remontan a los primeros sistemas de tiempo compartido, al principio de los años sesenta, cuando una computadora era un recurso caro y escaso.
La idea que encierra el tiempo compartido es simple. Puesto que muchas tareas requieren solo una pequeña fracción de la capacidad de una gran computadora, se sacara mayor rendimiento de esta, si presta servicios a mas de un usuario al mismo tiempo. Del tiempo compartido a las redes hay solo un pequeño escalón.
Una vez demostrado que un grupo de usuarios mas o menos reducido podía compartir una misma computadora, era natural preguntarse si muchas personas muy distantes podrían compartir los recursos disponibles (discos, terminales, impresoras, e incluso programas especializados y bases de datos) en sus respectivas computadoras de tiempo compartido.
Posteriormente de estos servicios saldrían redes de datos públicos como Tymnet y Telenet. Las redes de las grandes corporaciones (Xerox, General Motors, IBM, Digital Equipment Corporation, AT&T y Burroughs), y las redes de investigación (SERCnet y NPL, inglesas de 1966-1968; HMI-NET de Berlín 1974; CYCLADES, Francia 1972), las redes comerciales, los sistemas de conferencia y las comunidades virtuales (especialmente USENET y FIDOnet).
A medida que las redes de computadoras fueron captando mas adeptos, compañías tales como XEROX e IBM comenzaron a desarrollar su propia tecnología en redes de computadoras, comenzando por lo general, con redes de área local. Las redes de amplio alcance entonces, pasaron a ser usadas no solo para la comunicación entre computadoras conectadas directamente sino también para comunicar las redes de área local.
Con el establecimiento de ARPAnet, en U.S.A.-1968, comenzó a entreverse el impacto social de la telemática. La tecnología de ARPAnet fue utilizada para construir en 1976, la red comercial TELENET. En Europa, las compañías de teléfono, que controlan las redes publicas de transmision de datos en cada país, adoptaron el protocolo X-25.
En 1987 la red ARPAnet -dependiente del departamento de Defensa norteamericano- utilizada al principio, exclusivamente para la investigación y desbordada por el interés demostrado por sus usuarios por el correo electrónico, necesito transmitir datos que usaban gran
espectro de banda (sonidos, imágenes y videos) y sufrió tal congestión que tuvo que declarar obsoletas sus redes de transmision de 56.000 baudios por segundo (5.000 palabras por minuto). Posteriormente se convirtió en la espina dorsal de las telecomunicaciones en U.S.A. bajo su forma actual de INTERNET, una vez que quedo demostrada la viabilidad de redes de paquetes conmutados de alta velocidad.
Los servicios comerciales que concentraron una cantidad de bases de datos como DIALOG, empezaron alrededor de 1972. Los sistemas de conferencia computarizada comenzaron en 1976 y posteriormente encontraron viabilidad comercial en servicios centralizados como Delphi así como en sistemas algo mas distribuidos como Compuserve.
Mientras tanto, se fue desarrollando otra tecnología, basada en conexiones por líneas telefónicas en lugar de conexiones dedicadas. Dos de los primeros productos de esta tecnología fueron ACSNET y UUCP, que sobreviven en una forma modificada. Las redes a través de líneas telefónicas produjeron el mas distribuido de los sistemas de conferencia: USENET. también BITNET puso a disposición de la comunidad académica la tecnología en redes de computadoras de IBM y lo difundió aun entre computadoras de otras marcas.
Los servicios prestados por las redes de computadoras se han difundido ampliamente y alcanzan ya a la mayoría en
las naciones. A medida que su diversidad continua en
aumento, la mayoría de las redes académicas, se conectan entre si, por lo menos con el propósito de intercambiar correo electrónico.
La comunicación mediante computadoras es una tecnología que facilita el acceso a la información científica y técnica a partir de recursos informáticos y de telecomunicaciones. Por eso, decimos que una red es, fundamentalmente, una forma de trabajo en común, en la que son esenciales tanto la colaboración de cada miembro en tareas concretas, como un buen nivel de comunicación que permita que la información circule con fluidez y que pueda llevarse a cabo el intercambio de experiencias.

Tipos de redes(cobertura)
Las redes también se pueden clasificar en base a su ámbito de influencia. Según este criterio se pueden clasificar en tres grandes grupos:
LAN (Local Area Network): Redes de área local. La longitud entre los nodos más distantes no debe exceder los 5 Km.

MAN (Metropolitan Area Network): Redes de área metropolitana.

WAN (Wide Area Network): redes de área extensa o amplia.

A continuacion se explican mas detalladamente:

LAN
Conjunto de elementos físicos y lógicos que proporcionan interconexión en un área privada y restringida. Por tanto, tiene entre otras las siguientes características:
Restricción geográfica: tiene el ámbito de una oficina, la planta de un edificio, un campus universitario... dependiendo de la tecnología con la que esté construido. La velocidad de transmisión debe ser relativamente elevada.
Debe ser privada: Toda la red debe pertenecer a la misma organización.
Fiabilidad en las transmisiones: la tasa de error debe ser muy baja, por lo que son redes muy seguras.
En cuanto a la funcionalidad de una LAN, ésta debe proporcionar los servicios de comunicación más comunes: estos se refieren a compartir recursos por parte de los usuarios de la red.
Hay dos formas fundamentales para la conexión de ordenadores personales: La más básica consiste en hacer que todos los ordenadores pongan a disposición de los demás los recursos de los que dispone. Bajo esta concepción de red, ningún ordenador está privilegiado. Todos tienen las mismas funciones. Esto se llama red Peer-to-Peer.
Un segundo modo de organizar una red consiste en privilegiar al menos uno de los ordenadores, confiriéndoles capacidades añadidas en forma de servicios. Estos ordenadores se llamarán Servidores.
El resto de los ordenadores de la red solicitan servicios a aquellos, que están especializados en la función para la que fueron diseñados, creando así una estructura centralizada en la red. Normalmente, los servidores de red llevan incorporado un sistema de cuentas y contraseñas de entrada que restringe los accesos indebidos de usuarios no autorizados o limitan el acceso de los autorizados.
Entre los servidores podemos destacar el servidor dedicado (a extinguir) y el servidor de impresión.

WAN
Redes de área extensa o extendida. Es una red que intercomunica equipos en un área geográfica muy extensa. Las líneas de transmisión que utilizan son normalmente propiedad de las compañías telefónicas. La capacidad de transmisión de estas líneas suele ser menor que las de una LAN. P.ej. la RDSI, los bancos, Infovía, Red 1.
Funcionalidad de una WAN: Los protocolos en la WAN pueden estar o no orientados a la conexión. Es decir, según el protocolo y el servicio solicitado habrá que efectuar una llamada o no. En general la mayor parte de los servicios proporcionados por las WAN son distribuidos ¿?. Además, estas redes pueden interconectar redes de área local de tipos muy distintos. P.ej. Infovía, Redes de frame relay, redes ATM.

MAN
Las redes metropolitanas siguen estándares entre las LAN y la WAN. Una MAN es una red de distribución de datos para un área geográfica en el entorno de una ciudad. P.ej en un polígono industrial.
Su tasa de error es intermedia entre LAN y WAN. Es menor que en una LAN pero no llega a los niveles de una WAN. P.ej. Televisión por cable en Marín.
Funcionalidad: El IEEE ha propuesto la norma 802.6 como estándar para este tipo de redes. Esta normativa propuso inicialmente velocidades de transferencia desde 34 MGb/s hasta 155 MGB/s.

Tipos de redes (topologia)
Los nodos de red (las computadoras), necesitan estar conectados para comunicarse. A la forma en que están conectados los nodos se le llama topología. Una red tiene dos diferentes topologías: una física y una lógica. La topología física es la disposición física actual de la red, la manera en que los nodos están conectados unos con otros. La topología lógica es el método que se usa para comunicarse con los demás nodos, la ruta que toman los datos de la red entre los diferentes nodos de la misma. Las topologías física y lógica pueden ser iguales o diferentes. Las topologías de red más comunes son: bus, anillo y estrella.

Red en Bus
En una topología de bus, cada computadora está conectada a un segmento común de cable de red. El segmento de red se coloca como un bus lineal, es decir, un cable largo que va de un extremo a otro de la red, y al cual se conecta cada nodo de la misma. El cable puede ir por el piso, por las paredes, por el techo, o puede ser una combinación de éstos, siempre y cuando el cable sea un segmento continuo.

Red en anillo
Una topología de anillo consta de varios nodos unidos formando un círculo lógico. Los mensajes se mueven de nodo a nodo en una sola dirección. Algunas redes de anillo pueden enviar mensajes en forma bidireccional, no obstante, sólo son capaces de enviar mensajes en una dirección cada vez. La topología de anillo permite verificar si se ha recibido un mensaje. En una red de anillo, las estaciones de trabajo envían un paquete de datos conocido como flecha o contraseña de paso.

Red en estrella
Uno de los tipos más antiguos de topologías de redes es la estrella, la cual usa el mismo método de envío y recepción de mensajes que un sistema telefónico, ya que todos los mensajes de una topología LAN en estrella deben pasar a través de un dispositivo central de conexiones conocido como concentrador de cableado, el cual controla el flujo de datos.

Dominios

Los dominios son los nombres o palabras que usamos para referirnos a una web, a un servicio de correo o a cualquier otro servicio en Internet. Este concepto nació del hecho de que en informática todo está compuesto por números los cuales son mucho más difíciles de recordar que por ejemplo una palabra o un nombre.Todos los ordenadores que están conectados a Internet, tanto los servidores como los PCs de los usuarios tienen un número asignado (IP) el cual les identifica en la red. Dicho número está compuesto de 4 cifras de 3 dígitos cada uno (xxx.xxx.xxx.xxx) el cual suele ser muy poco facil de recordar.Los dominios pueden hacer referencia a cualquier recurso en Internet y son de caracter único en todo el planeta.Así pues, Vd necesitará registrar su própio dominio para que cuando alguien escriba www.su dominio.com el navegador del usuario visitante acceda a su página web sin tener que haber recordado su número, sólamente el dominio. Lo mismo ocurrir cuando dispone de una dirección de correo con su própio dominio, por ejemplo info@su dominio.com

Registro de DOMINIOS
La gestión del registro de un dominio se la realizamos nosotros en nuestro registrador oficial de la ICAAN y los datos que se proporcionen en dicho registro se verán reflejados en las bases de datos internacionales de dominios.Vd. puede registrar dominios internacionales (com, net, org, biz, info) por un periodo de 1 a 5 años y dominios españoles de manera anual.En los distintos servidores de información "Whois" de dominios podrá consultar los datos referentes a la persona o empresa registradora de cualquier dominio. Los datos que aparecen en las bases de datos de dominios son:

Registrador oficial de dominios: Empresa registradora oficial inscrita en la ICAAN la cual se encarga de preservar los datos de los registros.

Propietario del dominio: Persona o entidad que figura como propietario y legítimo dueño por el periodo de registro.

Contacto administrativo: Persona o entidad designada por el propietario que figura como administrador de los datos del dominio en favor del propietario.

Contacto técnico: Persona o entidad que se encarga de la manutención de los números DNS del dominio para su correcto funcionamiento y enlace en la red.

Contacto de facturación: Persona o entidad que se encargará de realizar el pago por las correspondientes renovaciones del dominio.

Numeros DNS (Domain Name Servers): Estos números (mínimo 2) figuran en el registro de los dominios y muestran las direcciones IPs de los servidores que se harán cargo de las peticiones al dominio y de redirigir las mismas a donde proceda en base a la naturaleza de cada petición.

Peticiones a DOMINIOS
En Internet existen muchos tipos de peticiones de servicios en los que los dominios suelen usarse. A continuación le mostramos las más representativas:

Peticiones por vía HTTP: Son las típicas llamadas a una página web a través de un navegador escribiendo el típico "www." delante del dominio correspondiente.(ejemplo: http://www.su dominio.com)

Peticiones por vía FTP: Para la transferencia de archivos mediante programas especiales para FTP (File Transfer Protocol) (ejemplo: ftp://ftp.su dominio.com)

Peticiones para leer el correo (POP3): su dominio.com en lugar de un número IP.

Peticiones para enviar el correo (SMTP): su dominio.com en lugar de un número IP.

Peticiones para acceso TelNet, SSH y otros...: su dominio.com en lugar de un número IP.

Nota: No siempre es necesario acompañar a los dominios con los prefijos "www", "ftp"... etc. Si el servidor DNS está configurado para ello, podremos acceder sin dichos prefijos.

¿Cómo funcionan los dominios?
Los dominios indican en que dirección IP está un servidor en Internet, que es la única forma de acceder a sus contenidos.
Para averiguar esa dirección se utiliza una consulta a unos servidores especiales llamados servidores de nombres o servidores DNS "Domain Name System".
Estos servidores funcionan de una forma jerárquica, trasladando las preguntas para averiguar dónde está un dominio determinado, en este orden:

Servidores de la zona root (raíz), controlada por unos servidores predefinidos y distribuidos en varias localizaciones (especialmente EEUU)

Servidor TLD "Top Level Domain" correspondiente. El TLD es el "tipo" de dominio, indicado por las letras del dominio empezando desde la derecha del nombre hasta el primer punto (por ejemplo .com, .net, .es...)

Servidor autoritativo. Es el servidor de nombres que almacena la información específica de un dominio, llamado ZONA. Este servidor suele estar controlado por el proveedor de servicios de Internet y en algunos casos por la empresa registradora o usuarios con los conocimientos y recursos suficientes.

CARACTERÍSTICAS:

Están formados por varios grupos de caracteres separados por puntos. Los caracteres situados al final del último punto ortográfico indican la actividad o procedencia territorial.» La asignación de Dominios está regulada por organismos Nacionales e Internacionales, para evitar la duplicidad de Direcciones.

Tipos de dominios de Internet

En general hay dos tipos de dominios de Internet, 1- Internacionales o Top Level Domains (TDL’s) Este tipo de dominios son los que no delimitan a una página como perteneciente a una región en particular. En los últimos años en un intento por vender más dominios han surgido nuevas terminaciones para dominios Internacionales, sin embargo los principales son: .com, .net y .org 2- Territoriales o (ccLTD) Los dominios regionales fueron otorgados para cada país y su terminación es la abreviación del país. Por ejemplo: .com.mx (México), .com.ar (Argentina), .com.br (Brasil), etc.