REDES

LAS REDES DE AREA LOCAL

Como hemos visto los ordenadores han evolucionado de forma espectacular en muy poco tiempo y el antiguo modelo centralizado de un solo ordenador para toda la empresa se reemplaza por otro que consiste en un gran número de ordenadores en distintos lugares de la empresa pero interconectados entre sí por medio de redes, comúnmente llamadas LAN (Local Area Network). Una red de área local es un conjunto compuesto de puestos de trabajo, (PC's o terminales), periféricos y software unidos a través de unos cables. Todo ello funciona gracias a una tarjeta de comunicaciones llamada NIC (Network Interface Card), que conecta el PC a la red; y a un programa de gestión de la red, que define que estación transmite y cual escucha.

Además la red puede disponer de servidores, computadoras que proporcionan "servicios" a los PC's, como almacenamiento de datos, accesos a impresoras, acceso a otras redes o accesos a computadoras centrales y - lo más importante - es en su unidad de disco fijo en donde está cargado el sistema operativo de la red.

Pero, ¿Por qué conectar equipos en redes?

Tal y como hemos visto en el breve repaso histórico, a principios de los años 70 empezó a haber ordenadores en todos los departamentos de las empresas y surgió la necesidad de compartir datos entre ellos. Así, por ejemplo, cuando en una empresa el departamento de Marketing estudia lanzar un nuevo producto, debe tener datos del departamento de Fabricación, para analizar si su producción es factible; igualmente debe tener datos del departamento de Ventas, para analizar si su comercialización se puede llevar a cabo y así sucesivamente con casi todos los departamentos.

Si todos esos departamentos tienen sus ordenadores conectados a la misma red, éstos no solamente van a poder compartir sus bases de datos, sino que, además mejorará el flujo de comunicación (buzón de correo electrónico en el servidor) podrán trabajar en común y la velocidad de transmisión de dichos datos será mucho mayor que llevar pendrives de un departamento a otro.

Otra ventaja de las redes es la de proporcionar mayor seguridad a los datos gracias a servidores con programas antivirus, además al estar centralizados en el servidor las copias de seguridad son más simples que hacerlas una a una en cada P.C. y lo mismo ocurre con las actualizaciones de software.

Por último y no menos importante las redes de ordenadores nos proporcionan un importante ahorro económico, ya que como hoy en día ya no hay un solo ordenador por departamento, sino que prácticamente los ordenadores están en todos los puestos de trabajo del departamento, las redes nos permiten compartir equipos, tales como impresoras, módems, plotters, discos duros, etc.; y recursos, tales como aplicaciones de software multiusuario, reduciendo con ello las inversiones necesarias en cada departamento. Baste decir que los norteamericanos, tan dados al cálculo de amortizaciones, consideran rentable montar una red de área local, a partir de 5 PC's utilizando uno de ellos como servidor de los demás.

TOPOLOGIA DE REDES DE AREA LOCAL

Se llama topología, al modelo de interconexiones físicas entre los componentes de una red (servidor y estaciones de trabajo), especialmente entre sus nodos. La flexibilidad de una red (ampliación, modificación) dependerá en gran parte de la topología elegida. Básicamente existen tres tipos de topologías: Bus, Anillo y Estrella, siendo las demás mezclas o variaciones sobre ellas.

Topología de Bus:

Las primeras redes informáticas se realizaban a base de cables conectados con una topología de Bus.

En este principio de distribución y de interconexión, todas las estaciones están conectadas en paralelo sobre un mismo cable con un terminador en cada extremo que proporciona la impedancia necesaria en cada extremo para que pueda funcionar la red.

En una red de bus, todas las estaciones de trabajo escuchan todos los mensajes que se transmiten por el cable y cada estación selecciona aquel que le es dirigido y responde con una señal de recepción correcta.

Sí además de compartir archivos, queremos compartir equipos y aplicaciones, necesitaremos un servidor que realice esas gestiones, que perfectamente puede ser una de las estaciones de trabajo conectadas a la red.

Un ejemplo de este tipo de red sería el bus Ethernet fino ó 10 base 2 sobre cable coaxial de diámetro pequeño (Norma IEEE 802-3).

Una de sus ventajas es su bajo coste inicial, debido a la economía de cableado y a la facilidad de instalación. Además, la flexibilidad de una red en bus es muy buena, dado que son redes muy versátiles que permiten tanto ampliar como suprimir estaciones, existiendo además la posibilidad de conectarla a otra red de área local.

Y en cuanto al flujo de información, éste va a depender tanto del control de acceso al medio, como del número de estaciones que estén conectadas a la red, ya que a mayor número de estaciones la conmutación será más lenta.

Su gran inconveniente es la repercusión de los fallos, ya que, aunque un fallo en una estación no afecta al resto y la red podrá seguir funcionando sin ella, vamos a tener una interrupción momentánea del servicio al desconectar la máquina.

Un fallo en el cable sin embargo, supondrá el paro total de la red o dejar la red dividida en dos, según la concepción del control de la red. Es difícil además averiguar donde se ha producido la avería ya que todas las estaciones están en el mimo cable y ninguna podrá funcionar.

Por último, comentar que este tipo de redes tienen un alto coste para la propiedad tanto en operación como en mantenimiento.

Topología de Anillo:

Es otra de las topologías típicas de las primeras redes informáticas. Se trata de un esquema de interconexión de red, en el cual los nodos están conectados en serie formando un bucle (un anillo), o, por decirlo de otra forma, es un bus cerrado en sus extremos.

Este tipo de red, es original de IBM y en ella la información circula por todas las estaciones, siempre en el mismo sentido, hasta llegar a su destino. Cada estación pasa a su vecina en el anillo un mensaje llamado “ficha” (Token), dándole el derecho de emitir un mensaje o de pasar el turno al siguiente.

Un ejemplo de este tipo de red sería la Token Ring de 4 ó 16 Mbits sobre pares trenzados (Norma IEEE 802-5).

Este sistema tiene la ventaja de un ahorro en las instalaciones de transmisión, por ello se suele instalar en redes muy grandes ya que a diferencia del bus la señal se regenera al pasar de una estación a otra.

Pero tiene el inconveniente de que si un dispositivo no funciona bien, o se avería un tramo de la red, todos los dispositivos de la cadena quedarán inutilizados.

La solución ofrecida por el fabricante es una red de anillos “salteados” o de alta seguridad, que consiste en varios buses cerrados, de tal manera que si se avería un tramo de la red siempre habrá otro camino que nos permita llevar la información a su destino.

Sin embargo esta solución hace que se pierda la gran ventaja de esta red que es el ahorro de cableado.

Topología de estrella:

Exclusiva antiguamente de las redes telefónicas.

Principio de conexión donde cada estación está conectada directamente al nodo central, mediante una línea bidireccional y las estaciones no tienen conexiones directas entre sí. En el nodo central tendremos hoy en día situado un HUB (concentrador), un equipo que permite aceptar un cierto número de flujos de información de varias estaciones a la vez y transmitirlos simultáneamente a las estaciones adecuadas regenerando la señal.

Un ejemplo de este tipo de red sería la Ethernet 10 base T sobre pares trenzados. (Norma IEEE 802-3).

La flexibilidad de la red es buena ya que siempre tendríamos ocasión de ampliar el número de estaciones conectando más concentradores en cascada.

Y en cuanto al flujo de información este va a depender sobre todo de la capacidad del nodo central y de su velocidad, aunque también cuenta el número de estaciones, ya que si muchas de ellas están transmitiendo a la vez podemos llegar a tener una congestión de la información.

Otra de sus ventajas es que si se quiere desconectar un terminal de la red no es necesario suspender el funcionamiento del mismo.

Este tipo de topología, como veremos más adelante, es la que se ha estandarizado, debido sobre todo a su baja repercusión de fallos, ya que una avería en una estación no afecta al resto y si se avería un tramo de la red, siempre se tiene la posibilidad de conectar la estación de trabajo a otra toma informática. Solo caería toda la red si cae el concentrador situado en el nodo central.

El principal inconveniente es el de un mayor costo, tanto por la cantidad de cable utilizado, como por el hecho de necesitar elementos activos (concentradores).

Pero a pesar de su mayor coste inicial tienen un menor costo a largo plazo y el diagnóstico de problemas es muy fácil, debido a que al comunicarse todas con el nodo central es sencillo detectar en que estación está el problema y por tanto cual es el cable que está mal.

Una variación de la topología en estrella, es la topología jerárquica o en árbol. Se trata de una interconexión mediante bus de los nodos centrales (HUB's) de varias redes en estrella, formando a su vez una estrella más grande. Es la típica red de área local que une entre sí a las redes locales de cada departamento de una empresa y facilita el crecimiento de la red. Y es la estructura que se utiliza en la televisión por cable.

Otro tipo de topología es la híbrida que consiste, como su nombre indica, en una mezcla de elementos de topologías diversas. Y finalmente existe una última topología llamada “totalmente conectada”, en la cual todos los nodos tienen enlaces directos con todos los otros nodos. Es la topología más complicada y cara, aunque también la más segura.

Servidores:

Un servidor es una computadora que, formando parte de una red, provee servicios a otras computadoras denominadas clientes.

Algunos servicios habituales son los servicios de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de una computadora y los servicios de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final. Este es el significado original del término. Es posible que un ordenador cumpla simultáneamente las funciones de cliente y de servidor.

Tipos de servidores

En la siguiente lista hay algunos tipos comunes de servidores y sus propósitos:

1. Servidor de impresiones: controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo.
2. Servidor de correo: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras operaciones relacionadas con e-mail para los clientes de la red.
3. Servidor de fax: almacena, envía, recibe, enruta y realiza otras funciones necesarias para la transmisión, la recepción y la distribución apropiadas de los fax.
4. Servidor de la telefonía: realiza funciones relacionadas con la telefonía, como es la de contestador automático, realizando las funciones de un sistema interactivo para la respuesta de la voz, almacenando los mensajes de voz, encaminando las llamadas y controlando también la red o Internet; p. ej., la entrada excesiva del IP de la voz (VoIP), etc.
5. Servidor proxy: realiza un cierto tipo de funciones a nombre de otros clientes en la red para aumentar el funcionamiento de ciertas operaciones (p. ej., prefetching y depositar documentos u otros datos que se soliciten muy frecuentemente). También sirve seguridad; esto es, tiene un Firewall (cortafuegos). Permite administrar el acceso a Internet en una red de computadoras permitiendo o negando el acceso a diferentes sitios web.
6. Servidor de uso: realiza la parte lógica de la informática o del negocio de un uso del cliente, aceptando las instrucciones para que se realicen las operaciones de un sitio de trabajo y sirviendo los resultados a su vez al sitio de trabajo, mientras que el sitio de trabajo realiza la interfaz operadora o la porción del GUI del proceso (es decir, la lógica de la presentación) que se requiere para trabajar correctamente.
7. Servidor web: almacena documentos, imágenes, archivos de texto, escrituras, y demás material Web compuesto por datos (conocidos normalmente como contenido), y distribuye este contenido a clientes que la piden en la red.
8. Impresoras: muchas impresoras son capaces de actuar como parte de una red de ordenadores sin ningún otro dispositivo, tal como un"print server", actuando como intermediario entre la impresora y el dispositivo que está solicitando un trabajo de impresión de ser terminado, Los medios de conectividad de estos dispositivos pueden ser alambricos ó inalámbricos dentro de este último puede ser mediante WiFi, Infrarrojo, Bluetooth algunos de ellos ya integrados a la impresora.
9. Terminal: muchas redes utilizan este tipo de equipo en lugar de puestos de trabajo para la entrada de datos. En estos sólo se exhiben datos o se introducen. Este tipo de terminales, trabajan unido a un servidor, que es quien realmente procesa los datos y envía pantallas de datos a los terminales.
10. Otros dispositivos: hay muchos otros tipos de dispositivos que se puedan utilizar para construir una red, muchos de los cuales requieren una comprensión de conceptos más avanzados del establecimiento de una red de la computadora antes de que puedan ser entendidos fácilmente (e.g., los cubos, las rebajadoras, los puentes, los interruptores, los cortafuegos del hardware, etc.). En las redes caseras y móviles, que conectan la electrónica de consumo, los dispositivos, tales como consolas vídeojuegos, están llegando a ser cada vez más comunes.
11. Servidor DNS: Este tipo de servidores resuelven nombres de dominio sin necesidad de conocer su dirección IP.