Introducción a las Redes

Historia de la comunicación en red

En el transcurso de los años sesenta, distintas entidades de investigación en los Estados Unidos, trabajaron en secreto para desarrollar una intrigante y, en apariencia, estrafalaria idea de comunicar computadoras individuales, sin embargo, algo de esa idea debió filtrarse, ya que en 1968, el laboratorio de Física Nacional de la Gran Bretaña, logro desarrollar una red experimental basada en estos trabajos de investigación

En 1969, la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) del departamento de defensa, comenzaba a desarrollar un ambicioso proyecto para la investigación y el desarrollo de técnicas que permitieran a las computadoras comunicarse mediante redes interconectadas utilizando la conmutación de paquetes. Este trabajo fue denominado "INTERNETTING PROJECT", mejor conocido como Internet.

Al concluir 1969, ya se había logrado instalar 4 nodos en la naciente red patrocinada por el departamento de defensa de EEUU, que fue bautizada como ARPANET. Estas cuatro computadoras podían ser programadas a control remoto, lo que permitía que investigadores, científicos, militares, participaran de los servicios y utilidades de cualquiera de estos equipos a pesar de su distancia.

En 1977, TCP/IP, comenzó a ser empleado por otras redes enlazadas a ARPANET. TCP/IP son dos componentes de software particularmente importantes en la comunicación de red. El software de Protocolo de Internet (IP) proporciona la comunicación básica, mientras que el protocolo de control de transmisión (TCP) proporciona facilidades adicionales que necesitan los programas de aplicación. Se desarrollo también un protocolo capaz de convertir las direcciones TCP/IP en direcciones IEEE 802.3 (Ethernet), lo que ha facilitado el uso de TCP/IP en las redes de área local.

Para 1983, era requisito indispensable que todas las computadoras conectadas a la red, usaran TCP/IP

Durante 1984, la red global se divide en dos redes: ARPANET para la investigación, y MILNET para el uso militar. En este mismo año, la Nacional Science Foundation, comenzó los trabajos para el desarrollo de la NSFNET, que con el tiempo llegaría a constituir el mayor soporte del servicio de comunicación de Internet.

Definición de una red

El comité IEEE 802 establece que “Una red es un sistema de comunicaciones que permite que un numero de dispositivos independientes se comuniquen entre si”. Esta definición abarca no solo a las computadoras, sino a todos los dispositivos involucrados en la comunicación de datos, además de que no establece un límite en el número de nodos que componen la red ni la distancia que los separa.

Dicho de otra forma una red es un conjunto de dispositivos como computadoras (personales, mini computadoras, mainframes), terminales interactivas, elementos de memoria, impresoras, etc., conectados entre si, que permite a los usuarios tener intercomunicación de datos y compartir recursos.

Ventajas de las redes

Es importante mencionar que las redes de comunicaciones, no son simples conexiones que permiten un usuario acceder a recursos que se encuentran residentes en otras computadoras. En ocasiones, la instalación de una red local esta justificada simplemente como medio para compartir dispositivos periféricos, Por ejemplo, una unidad de disco duro de gran capacidad o un grupo de discos puede ser utilizado por todo un grupo de trabajo o departamento. Además, la inversión en dispositivos caros como impresoras láser de alta calidad, unidades de módem de alta velocidad o fax, unidades de CD-ROM, impresoras de color, etc. se reduce considerablemente.

Las ventajas de una red, van más allá de los beneficios mencionados, lo cual se reflejan en la tendencia actual hacia la conectividad de datos. No solo en el envío de información de una computadora a otra, sino sobre todo, en la distribución del procesamiento a lo largo de grandes redes en todas las empresas.

Clasificación de las redes

El criterio para clasificar redes de computadoras es el que se basa en su extensión geográfica, existen tres tipos de clasificación de redes, Estas son:

• Redes de área local (LAN)
• Redes metropolitanas (MAN)
• Redes de área de amplia (WAN)

Redes de área local (LAN)

Son redes privadas localizadas en un edificio o campus. Su extensión es de algunos kilómetros. Muy usadas para la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo. Se caracterizan por: tamaño restringido, tecnología de transmisión (por lo general broadcast), alta velocidad y topología.

Son redes con velocidades entre los 10 y 100 Mbps, tiene baja tasa de errores. Cuando se utiliza medio compartido es necesario un mecanismo de arbitraje para resolver conflictos. Son siempre privadas.

Redes de área metropolitana (MAN)

Básicamente son una versión más grande de una red LAN y utiliza normalmente tecnología similar. Puede ser pública o privada. Una MAN puede soportar tanto voz como datos. Una MAN tiene uno o dos cables y no tiene elementos de intercambio de paquetes o conmutadores, lo cual simplifica bastante el diseño.

Teóricamente una MAN es de mayor velocidad que una LAN, pero ha habido una división o clasificación: privadas que son implementadas áreas de tipo campus debido a la facilidad de instalación de Fibra Óptica y publicas de baja velocidad (<2 Mbps), como Frame Relay, ISDN, T1-E1, etc.

Redes de área de amplia (WAN)

Son redes que cumplen una amplia región geográfica, a menudo un país o un continente. Este tipo de redes contiene maquinas que ejecutan programas de usuario llamadas hosts o sistemas finales (end system).

Los sistemas finales están conectados a una subred de comunicaciones. La función de la subred es transportar los mensajes de un host a otro. En este caso los aspectos de la comunicación pura (subred) están separados de los aspectos de la aplicación (host), lo cual simplifica el diseño.

En la mayoría de las redes de amplia cobertura se pueden distinguir dos componentes: Las líneas de transmisión y los elementos de intercambio (Conmutación). Las líneas de transmisión y los elementos de cambio son computadores especializados utilizados para conectar a dos o más líneas de transmisión.

Las redes de área local son diseñadas de tal forma que tiene topologías simétricas, mientras que las redes de amplia cobertura tienen topología irregular. Otra forma de lograr una red de amplia cobertura es a través de satélite o sistemas de radio.

Aplicaciones de las redes

Lo primero que se puede preguntar un usuario cuando se plantea la posibilidad de instalación o utilización de una red local, es saber cómo va a mejorar su trabajo en el ordenador al utilizar dicho entorno. La respuesta va a ser diferente según el tipo de trabajo que desempeñe. En resumen, una red local proporciona la facilidad de compartir recursos entre sus usuarios. Esto es:

• Supone compartir ficheros.
• Supone compartir impresoras.
• Se pueden utilizar aplicaciones específicas de red.
• Se pueden aprovechar las prestaciones cliente/servidor.
• Se puede acceder a sistemas de comunicación global.

Compartir ficheros

La posibilidad de compartir ficheros es la prestación principal de las redes locales. La aplicación básica consiste en utilizar ficheros de otros usuarios, sin necesidad de utilizar el disquete.

La ventaja fundamental es la de poder disponer de directorios en la red a los que tengan acceso un grupo de usuarios, y en los que se puede guardar la información que compartan dichos grupos.

Ejemplo: se crea una carpeta para el departamento de contabilidad, otra para el departamento comercial y otra para el departamento de diseño, facilita que estos usuarios tengan acceso a la información que les interesa de forma instantánea. Si a esto se añaden aplicaciones concretas, entonces el trabajo en grupo mejora bastante con la instalación de la Intranet. Esto se aprecia en las aplicaciones de bases de datos preparadas para el trabajo en redes locales (la mayoría de las actuales), lo que permite que varios usuarios puedan acceder de forma simultánea a los registros de la base de datos, y que las actualizaciones que realice un operador queden inmediatamente disponibles para el resto de los usuarios.

Impresión en red

Las redes locales permiten que sus usuarios puedan acceder a impresoras de calidad y alto precio sin que suponga un desembolso prohibitivo. Por ejemplo, si tenemos una oficina en la que trabajan siete personas, y sus respectivos ordenadores no están conectados mediante una red local, o compramos una impresora para cada usuario (en total siete), o que cada usuario grabe en un disquete su documento a imprimir y lo lleve donde se encuentra la impresora. Si hay instalada una red local, lo que se puede hacer es comprar una o dos impresoras de calidad, instalarlas y que los usuarios las compartan a través de la red.

Cuando se comparte una impresora en la red, se suele conectar a un ordenador que actúa como servidor de impresión, y que perfectamente puede ser el equipo de un usuario. También existen impresoras que disponen de una tarjeta de red que permite la conexión directa en cualquier punto de la red sin necesidad de situarse cerca de un servidor.

Algo complementario a la impresión en red es la posibilidad de compartir dispositivos de fax. Si un ordenador tiene configurado un módem para utilizarlo como fax, puede permitir que el resto de los usuarios de la red lo utilicen para enviar sus propios documentos.

Aplicaciones de red

Existe un gran número de aplicaciones que aprovechan las redes locales para que el trabajo sea más provechoso. El tipo de aplicaciones más importante son los programas de correo electrónico. Un programa de correo electrónico permite el intercambio de mensajes entre los usuarios. Los mensajes pueden consistir en texto, sonido, imágenes, etc. y llevar asociados cualquier tipo de ficheros binarios. En cierto modo el correo electrónico llega a sustituir a ciertas reuniones y además permite el análisis más detallado del material que el resto de usuarios nos remitan.

Aplicaciones cliente/servidor

Es un concepto muy importante en las redes locales para aplicaciones que manejan grandes volúmenes de información. Son programas que dividen su trabajo en dos partes, una parte cliente que se realiza en el ordenador del usuario y otra parte servidor que se realiza en un servidor con dos fines:

• Aliviar la carga de trabajo del ordenador cliente.
• Reducir el tráfico de la red.

Ejemplo: si disponemos de un ordenador que actúa como servidor de base de datos, con un enfoque tradicional, el servidor solamente lo es de ficheros. Si en algún momento el usuario quiere hacer una selección de personas mayores de 30 años por ejemplo, se deben leer todos los registros de la base de datos para comprobar cuáles cumplían la condición. Esto supone un elevado tráfico en la red. Con las aplicaciones cliente/servidor una consulta sobre una base de datos se envía al servidor, quien realiza la selección de registros y envía solo los campos que le interesan al usuario. Se reduce así considerablemente el tráfico en la red y el ordenador cliente se encuentra con el trabajo hecho. El sistema en sí resulta bastante más rápido, aunque a cambio requiere que los servidores tengan mejores prestaciones.

Acceso a Internet

Es una de las prestaciones que con el tiempo está ganando peso específico. Consiste en la posibilidad de configurar un ordenador con una conexión permanente a servicios en línea externos, de forma que los usuarios de la Intranet no necesiten utilizar un módem personal para acceder a ellos. El ejemplo más de moda es el acceso a Internet.

Mediante un servidor de comunicaciones se puede mantener una línea permanente de alta velocidad que enlace la Intranet con Internet. El servidor puede estar equipado con un módem o una tarjeta de comunicación a RDSI, que activa la conexión cuando algún usuario de la red lo necesita. Cuando la conexión está activa, cualquier otro usuario puede compartirla, aunque en este caso las prestaciones de cada usuario serán menores que si tuvieran una conexión individual.