REDES 2011

REDES

C O R P O R A C I O N U N I F I C A D A

N A C I O N A L D E E D U C A C I O N

S U P E R I O R ( C U N )

I N F O R M A T I C A Y

C O N V E R G E N C I A T E C N O L O G I C A

D A V I D O L I V E R O S F O N S E C A

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TIPOLOGIAS DE RED

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TOPOLOGIAS DE RED LAN ................................. 2

CARACTERISTICAS ..............................................2

ESPECTRO RADIOELÉCTRICO ............................. 3

TECNOLOGIAS DE CONEXIÓN ........................... 6

RTC ....................................................................6

RDSI ...................................................................7

ADSL ..................................................................8

CABLE ..................................................................9

REDES INALÁMBRICAS ...........................................10

- Punto de acceso ...........................................10

LMDS ...............................................................11

USOS Y APLICACIONES ...................................14

WIFI ................................................................ 16

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TOPOLOGIAS DE RED LAN

LAN es el acrónimo inglés de Local Area Network, es decir, red de

área local. Podemos encontrar definiciones de red local como: “un

sistema de transmisión de datos que permite compartir recursos e

información por medio de ordenadores o redes de ordenadores”, “un

sistema de comunicaciones capaz de facilitar el intercambio de

datos informáticos, voz, multimedia, facsímile, vídeo conferencias,

Difusión de vídeo, telemetría y cualquier otra forma de

Comunicación electrónica”. El Comité IEEE (Institute of Electrical

and Electronics Engineers) 802 ofrece una definición oficial de red

local: una red local es un sistema de comunicaciones que permite

que un número de dispositivos independientes se comuniquen entre

sí. Las redes locales surgieron de la necesidad de compartir de

manera eficaz datos y servicios entre usuarios de una misma área

de trabajo. Las primeras redes locales comerciales se comenzaron a

instalar a finales de los años setenta, aunque de forma restringida,

y su uso comenzó a crecer de manera importante a mediados de los

ochenta. Originalmente, estas redes variaban según los vendedores,

no había modelos estándar; esto comenzó a cambiar en 1980 con un

proyecto del IEEE, denominado 802, que incluye una serie de

normas de estandarización de redes locales.

CARACTERISTICAS

Las redes locales tienen una extensión geográfica reducida, como el

propio nombre “local” indica. Esta extensión suele ser inferior a los

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cinco kilómetros, pudiendo así abarcar desde una oficina o una

empresa, hasta una universidad o un complejo industrial de varios

edificios. Estas redes suelen utilizar la tecnología de broadcast, es

decir, que todas las estaciones (una estación está formada por un

Computador terminal y una tarjeta de red) están conectadas al

mismo cable, lo que permite que todos los dispositivos se

comuniquen con el resto y compartan información y programas.

Espectro radioeléctrico

espectro radioeléctrico se trata del medio por el cual se transmiten

las frecuencias de ondas de radio electromagnéticas que permiten

las telecomunicaciones (radio, televisión, Internet, telefonía móvil,

televisión digital terrestre, etc.), y son administradas y reguladas

por los gobiernos de cada país. La definición precisa del espectro

radioeléctrico, tal y como la ha definido la Unión Internacional de

Telecomunicaciones (UIT), organismo especializado de las Naciones

Unidas con sede en Ginebra (Suiza) es: las frecuencias del espectro

electromagnético usadas para los servicios de difusión y servicios

móviles, de policía, bomberos, radioastronomía, meteorología y

fijos.” Este “(…) no es un concepto estático, pues a medida que

avanza la tecnología se aumentan (o disminuyen) rangos de

frecuencia utilizados en comunicaciones, y corresponde al estado de

avance tecnológico.”

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El espectro radioeléctrico, tal y como se puede apreciar en el

gráfico de arriba, se divide en bandas de frecuencia que competen

a cada servicio que estas ondas electromagnéticas están en

capacidad de prestar para las distintas compañías de

telecomunicaciones avaladas y protegidas por las instituciones

creadas para tal fin de los estados soberanos. Un repaso corto a

las bandas de frecuencia nos indica que:

* Banda UHF: en este rango de frecuencia, se ubican las ondas

electromagnéticas que son utilizadas por las compañías de telefonía

fija y telefonía móvil, distintas compañías encargadas del rastreo

satelital de automóviles y establecimientos, y las emisoras radiales

como tal. Las bandas UHF pueden ser usadas de manera ilegal, si

alguna persona natural u organización cuenta con la tecnología de

transmisión necesaria para interceptar la frecuencia y apropiarse

de ella con el fin de divulgar su contenido que no es regulado por el

Gobierno.

* Banda VHF: También es utilizada por las compañías de telefonía

móvil y terrestre y las emisoras radiales, además de los sistemas de

radio de onda corta (aficionados) y los sistemas de telefonía móvil

en aparatos voladores. Es una banda mucho más potente que puede

llegar a tener un alcance considerable, incluso, a nivel internacional.

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* Banda HF: Tiene las mismas prestaciones que la banda HF, pero esta

resulta mucho más “envolvente” que la anterior puesto que algunas

de sus “emisiones residuales” (pequeños fragmentos de onda que

viajan más allá del aire terrestre), pueden chocar con algunas ondas

del espacio produciendo una mayor cobertura de transmisión.

El concepto de espectro radioeléctrico es, entonces, una parte

importante de nuestra vida cotidiana.

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TECNOLOGIAS DE CONEXIÓN

RTC

La Red Telefónica Conmutada (RTC) —también llamada Red

Telefónica Básica (RTB)— es la red original y habitual (analógica).

Por ella circula habitualmente las vibraciones de la voz, las cuales

son traducidas en impulsos eléctricos que se transmiten a través de

dos hilos de cobre. A este tipo de comunicación se denomina

analógica. La señal del ordenador, que es digital, se convierte en

analógica a través del módem y se transmite por la línea telefónica.

Esla red de menor velocidad y calidad.

La conexión se establece mediante una llamada telefónica al

número que le asigne su proveedor de internet. Este proceso tiene

una duración mínima de 20 segundos. Puesto que este tiempo es

largo, se recomienda que la programación de desconexión

automática no sea inferior a 2 minutos. Su coste es de una llamada

local, aunque también hay números especiales con tarifa propia.

Para acceder a la Red sólo necesitaremos una línea de teléfono

y un módem, ya sea interno o externo. La conexión en la actualidad

tiene una velocidad de 56 kbits por segundo y se realiza

directamente desde un PC o en los centros escolares a través de

router o proxy.

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RDSI

La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) envía la

información codificada digitalmente, por ello necesita un

adaptador de red, módem o tarjeta RDSI que adecúa la

velocidad entre el PC y la línea. Para disponer de RDSI hay

que hablar con un operador de telecomunicaciones para que

instale esta conexión especial que, lógicamente, es más cara

pero que permite una velocidad de conexión digital a 64 kbit/s

en ambos sentidos.

El aspecto de una tarjeta interna RDSI es muy parecido a un

módem interno para RTC.

La RDSI integra multitud de servicios, tanto transmisión de voz,

como de datos, en un único acceso de usuario que permite la

comunicación digital entre los terminales conectados a ella

(teléfono, fax, ordenador, etc.)

Sus principales características son:

o Conectividad digital punto a punto.

o Conmutación de circuitos a 64 kbit/s.

o Uso de vías separadas para la señalización y para la

transferencia de información (canal adicional a los

canales de datos).

La conexión RDSI divide la línea telefónica en tres canales:

dos B o portadores, por los que circula la información a la

velocidad de 64 kbps, y un canal D, de 16 kbps, que sirve para

gestionar la conexión. Se pueden utilizar los dos canales B de

manera independiente (es posible hablar por teléfono por uno

de ellos y navegar por Internet simultáneamente), o bien

utilizarlos de manera conjunta, lo que proporciona una

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velocidad de transmisión de 128 kbps. Así pues, una conexión

que utilice los dos canales (p.e. videoconferencia) supondrá la

realización de dos llamadas telefónicas.

ADSL

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line o Línea de

Abonado Digital Asimétrica) es una tecnología que, basada en

el par de cobre de la línea telefónica normal, la convierte en

una línea de alta velocidad. Permite transmitir

simultáneamente voz y datos a través de la misma línea

telefónica.

En el servicio ADSL el envío y recepción de los datos se

establece desde el ordenador del usuario a través de un

módem ADSL. Estos datos pasan por un filtro (splitter), que

permite la utilización simultánea del servicio telefónico básico

(RTC) y del servicio ADSL. Es decir, el usuario puede hablar

por teléfono a la vez que está navegando por Internet, para

ello se establecen tres canales independientes sobre la línea

telefónica estándar:

o

o Dos canales de alta velocidad (uno de recepción de datos

y otro de envío de datos).

o Un tercer canal para la comunicación normal de voz

(servicio telefónico básico).

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Los dos canales de datos son asimétricos, es decir, no tienen

la misma velocidad de transmisión de datos. El canal de

recepción de datos tiene mayor velocidad que el canal de envío

de datos.

Esta asimetría, característica de ADSL, permite alcanzar

mayores velocidades en el sentido red -> usuario, lo cual se

adapta perfectamente a los servicios de acceso a información

en los que normalmente, el volumen de información recibido es

mucho mayor que el enviado.

ADSL permite velocidades de hasta 8 Mbps en el sentido red-

>usuario y de hasta 1 Mbps en el sentido usuario->red.

Actualmente, en España estas velocidades son de hasta 2

Mbps en el sentido red->usuario y de 300 Kbps en el sentido

usuario->red.

La velocidad de transmisión también depende de la distancia

del módem a la centralita, de forma que si la distancia es

mayor de 3 Kilómetros se pierde parte de la calidad y la tasa

de transferencia empieza a bajar.

Cable

Normalmente se utiliza el cable coaxial que también es capaz

de conseguir tasas elevadas de transmisión pero utilizando

una tecnología completamente distinta. En lugar de establecer

una conexión directa, o punto a punto, con el proveedor de

acceso, se utilizan conexiones multipunto, en las cuales

muchos usuarios comparten el mismo cable.

Las principales consecuencias del uso de esta tecnología son:

o Cada nodo (punto de conexión a la Red) puede dar

servicio a entre 500 y 2000 usuarios.

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o Para conseguir una calidad óptima de conexión la

distancia entre el nodo y el usuario no puede superar los

500 metros.

o No se pueden utilizar los cables de las líneas telefónicas

tradicionales para realizar la conexión, siendo necesario

que el cable coaxial alcance físicamente el lugar desde el

que se conecta el usuario.

o La conexión es compartida, por lo que a medida que

aumenta el número de usuarios conectados al mismo

nodo, se reduce la tasa de transferencia de cada uno de

ellos.

Esta tecnología puede proporcionar una tasa de 30 Mbps de

bajada como máximo, pero los módems normalmente están

fabricados con una capacidad de bajada de 10 Mbps y 2 Mbps

de subida. De cualquier forma, los operadores de cable

normalmente limitan las tasas máximas para cada usuario a

niveles muy inferiores a estos, sobre todo en la dirección de

subida.

Redes Inalámbricas

Las redes inalámbricas o wireless son una tecnología

normalizada por el IEEE que permite montar redes locales sin

emplear ningún tipo de cableado, utilizando infrarrojos u

ondas de radio a frecuencias des normalizadas (de libre

utilización).

Están compuestas por dos elementos:

- Punto de acceso (AP) o “transceiver”: es la estación base que

crea un área de cobertura donde los usuarios se pueden

conectar. El AP cuenta con una o dos antenas y con una o

varias puertas Ethernet.

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- Dispositivos clientes: son elementos que cuentan con tarjeta de

red inalámbrica. Estos proporcionan un interfaz entre el

sistema operativo de red del cliente y las ondas, a través de

una antena.

El usuario puede configurar el canal (se suelen utilizar las

bandas de 2,4 Ghz y 5Ghz) con el que se comunica con el punto

de acceso por lo que podría cambiarlo en caso de

interferencias. En España se nos impide transmitir en la

totalidad de la banda 2,4 GHz debido a que parte de esta

banda está destinada a usos militares.

La velocidad con el punto de acceso disminuye con la distancia.

Los sistemas inalámbricos de banda ancha se conocen cómo

BWS (Broadband Wireless Systems) y uno de los más

atractivos, son los sistemas LMDS.

LMDS

El LMDS (Local Multipoint Distribution System) es un sistema

de comunicación de punto a multipunto que utiliza ondas

radioeléctricas a altas frecuencias, en torno a 28 ó 40 GHz.

Las señales que se transmiten pueden consistir en voz, datos,

internet y vídeo.

Este sistema utiliza como medio de transmisión el aire para

enlazar la red troncal de telecomunicaciones con el abonado.

En este sentido, se configura un nuevo bucle de abonado, con

gran ancho de banda, distinto al tradicional par de hilos de

cobre que conecta cada terminal doméstico con la centralita

más próxima.

Las bandas de frecuencias utilizadas ocupan un rango en torno

a 2 Ghz, para las cuales la atenuación por agentes

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atmosféricos es mínima. Debido a las altas frecuencias y al

amplio margen de operación, es posible conseguir un gran

ancho de banda de comunicaciones, con velocidades de acceso

que pueden alcanzar los 8 Mbps. El sistema opera en el

espacio local mediante las estaciones base y las antenas

receptoras usuarias, de forma bidireccional. Se necesita que

haya visibilidad directa desde la estación base hasta el

abonado, por lo cual pueden utilizarse repetidores si el usuario

está ubicado en zonas sin señal.

En España, el servicio se ofrece en las frecueNcias de 3,5 ó

26 GHz. El sistema de 26 GHz ofrece mayor capacidad de

transmisión, con un alcance de hasta 5 Km. En cambio, el

sistema de 3,5 GHz puede conseguir un alcance mayor, de

hasta 10 Km., aunque tiene menor capacidad, y puede ofrecer

velocidades de hasta 2 Mbps. Este segundo sistema es, por

tanto, más económico que el primero.

El LMDS ofrece las mismas posibilidades en cuanto a

servicios, velocidad y calidad que el cable de fibra óptica,

coaxial o el satélite. La ventaja principal respecto al cable

consiste en que puede ofrecer servicio en zonas donde el

cable nunca llegaría de forma rentable. Respecto al satélite,

ofrece la ventaja de solucionar el problema de la gran

potencia de emisión que se dispersa innecesariamente en

cubrir amplias extensiones geográficas. Con LMDS la inversión

se rentabiliza de manera muy rápida respecto a los sistemas

anteriores. Además, los costes de reparación y mantenimiento

de la red son bajos, ya que al ser la comunicación por el aire,

la red física como tal no existe. Por tanto, este sistema se

presenta como un serio competidor para los sistemas de banda

ancha.

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BLUETOOTH

Es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área

Personal (WPANs) que posibilita la transmisión de voz y datos entre

diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en

la banda ISM de los 2,4 GHz. Los principales objetivos que se

pretenden conseguir con esta norma son:

Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.

Eliminar cables y conectores entre éstos.

Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y

facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.

Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología

pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática

personal, como PDA, teléfonos móviles, computadoras portátiles,

ordenadores personales, impresoras o cámaras digitales.

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USOS Y APLICACIONES

Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado

especialmente para dispositivos de bajo consumo, con una cobertura

baja y basados en transceptores de bajo costo.

Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan pueden

comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance.

Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que

los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar

en habitaciones separadas si la potencia de transmisión lo permite.

Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3"

en referencia a su potencia de transmisión, siendo totalmente

compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras.

Clase

Potencia máxima

permitida

(mW)

Potencia máxima

permitida

(dBm)

Rango

(aproximado)

Clase

1 100 mW 20 dBm ~100 metros

Clase

2 2.5 mW 4 dBm ~25 metros

Clase

3 1 mW 0 dBm ~1 metro

En la mayoría de los casos, la cobertura efectiva de un dispositivo

de clase 2 se extiende cuando se conecta a un transceptor de clase

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1. Esto es así gracias a la mayor sensibilidad y potencia de

transmisión del dispositivo de clase 1, es decir, la mayor potencia de

transmisión del dispositivo de clase 1 permite que la señal llegue con

energía suficiente hasta el de clase 2. Por otra parte la mayor

sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite recibir la señal del

otro pese a ser más débil.

Los dispositivos con Bluetooth también pueden clasificarse según su

ancho de banda:

Versión Ancho de banda

Versión 1.2 1 Mbit/s

Versión 2.0 + EDR 3 Mbit/s

Versión 3.0 + HS 24 Mbit/s

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WIFI

Es una de las tecnologías de comunicación inalámbrica mediante

ondas más utilizada hoy en día. WIFI, también llamada WLAN

(wireless lan, red inalámbrica) o estándar IEEE 802.11. WIFI no es

una abreviatura de Wireless Fidelity, simplemente es un nombre

comercial.

En la actualidad podemos encontrarnos con dos tipos de

comunicación WIFI:

802.11b, que emite a 11 Mb/seg, y

802.11g, más rápida, a 54 MB/seg.

De hecho, son su velocidad y alcance (unos 100-150 metros en

hardaware asequible) lo convierten en una fórmula perfecta para el

acceso a internet sin cables.

Para tener una red inalámbrica en casa sólo necesitaremos un

punto de acceso, que se conectaría al módem, y un dispositivo WIFI

que se conectaría en nuestro aparato. Existen terminales WIFI que

se conectan al PC por USB, pero son las tarjetas PCI (que se

insertan directamente en la placa base) las recomendables, nos

permite ahorrar espacio físico de trabajo y mayor rapidez. Para

portátiles podemos encontrar tarjetas PCMI externas, aunque

muchos de los aparatos ya se venden con tarjeta integrada.

En cualquiera de los casos es aconsejable mantener el punto de

acceso en un lugar alto para que la recepción/emisión sea más

fluida. Incluso si encontramos que nuestra velocidad no es tan alta

como debería, quizás sea debido a que los dispositivos no se

encuentren adecuadamente situados o puedan existir barreras

entre ellos (como paredes, metal o puertas).

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El funcionamiento de la red es bastante sencillo, normalmente

sólo tendrás que conectar los dispositivos e instalar su software.

Muchos de los enrutadores WIFI (routers WIFI) incorporan

herramientas de configuración para controlar el acceso a la

información que se transmite por el aire.

Pero al tratarse de conexiones inalámbricas, no es difícil que

alguien interceptara nuestra comunicación y tuviera acceso a

nuestro flujo de información. Por esto, es recomendable la

encriptación de la transmisión para emitir en un entorno seguro. En

WIFI esto es posible gracias al WPA, mucho más seguro que su

predecesor WEP y con nuevas características de seguridad, como la

generación dinámica de la clave de acceso.

Para usuarios más avanzados existe la posibilidad de configurar el

punto de acceso para que emita sólo a ciertos dispositivos. Usando

la dirección MAC, un identificador único de los dispositivos

asignados durante su construcción, y permitiendo el acceso

solamente a los dispositivos instalados.

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INDICE

B

Bluetooth, 14, 15

D

Digital, 7, 8

dispositivo, 14, 16

E

enrutadores, 17

I

inalámbrica, 11, 16

M

MAC, 17

S

señal, 6, 12, 15

sistema, 2, 11, 12

V

velocidad, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 16

CITAS BIBLIOGRAFICAS (PDF)

Bibliografía PDF. (s.f.). GOOGLE. Recuperado el 01 de 04 de 2011, de

http://www.lsi.uvigo.es/lsi/jdacosta/documentos/apuntes%20web/Topologia%20de%20r

edes.pdf