unidad 2 - 2.1.2 Redes e Internet

Redes e Internet

"Redes"

En informática, se entiende por red (usualmente red informática o red de computadoras) a la interconexión de un número determinado de computadores (o de redes, a su vez) mediante dispositivos alámbricos o inalámbricos que, mediante impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas u otros medios físicos, les permiten enviar y recibir información en paquetes de datos, compartir sus recursos y actuar como un conjunto organizado.

Las redes cuentan con procesos de emisión y recepción de mensajes, así como de una serie de códigos y estándares que garantizan su comprensión por los computadores conectados a la red (y no por cualquier otro). A dichos estándares de comunicación se los conoce como protocolos, y el más común de ellos actualmente es el TCP/IP.

La construcción de una red permite administrar una comunicación interna, compartir la ejecución de programas o el acceso a Internet, e incluso la administración de periféricos como impresoras, escáneres, etc. Este tipo de sistemas de enjambre sostienen actualmente muchos de los procesos de administración y procesamiento de información en nuestros días, como son las redes de telecomunicaciones, la Internet o las diversas Intranet empresariales o de organizaciones varias.

La aparición de las redes revolucionó el modo de comprender la informática y abrió un nuevo campo dentro de esta disciplina para atender las necesidades de mejoría, seguridad y operatividad de la comunicación informática.

Tipos de Red

Las redes se clasifican atendiendo a sus dimensiones en:

LAN.

Una red de área local (LAN) es una red en la que las computadoras se

encuentran físicamente cerca entre sí, normalmente en el mismo edificio. 

Una LAN típica incluye una colección de computadoras y periféricos; cada computadora y periférico en red es un nodo individual de la red.

 Los nodos están conectados mediante cables, que sirven como rutas para el transporte de datos entre las máquinas. El tipo más común de cable LAN, conocido como par trenzado, contiene hilos de cobre que se parecen a los cables telefónicos. Algunas redes, sobre todo en el hogar, utilizan el cableado eléctrico o telefónico existente en la casa para transmitir los datos. Pero la tendencia más clara en la tecnología LAN actual es el crecimiento explosivo de las redes inalámbricas.

MAN.

Una red de área metropolitana (MAN) es un servicio que

enlaza dos o más LAN dentro de una ciudad. Normalmente, el

servicio MAN lo proporciona una empresa telefónica o de

telecomunicaciones. Con una MAN, una empresa puede

mantener unidos a sus empleados incluso aunque se encuentren

en edificios diferentes.

WAN

Una red de área amplia (WAN), como su propio nombre indica, es

una red que se extiende a grandes distancias. En una WAN, cada

sitio de la red es un nodo de la misma. Los datos se transmiten a

larga distancia entre redes en una colección de caminos comunes

conocida como backbone. Las WAN más grandes son posibles

gracias a la red de líneas telefónicas, torres de transmisión de

microondas y satélites que abarcan todo el planeta. La mayoría

de las WAN son operaciones privadas diseñadas para enlazar

oficinas corporativas o gubernamentales geográficamente

dispersas.

Las redes también se pueden clasificar según el método físico que emplean para la conexión, de la siguiente manera:

Medios guiados.

Redes que enlazan las máquinas mediante sistemas físicos de cables: par trenzado, coaxiales o fibra óptica. Tiene la ventaja de ser más veloz, al no tener tanto ruido, pero ser menos cómodas y prácticas.

Redes de medios no guiados. 

Redes que establecen la conexión mediante sistemas dispersos y de alcance de área: ondas de radio, señal infrarroja o microondas, como los sistemas satelitales y el Wifi. Son un poco más lentas pero mucho más cómodas y prácticas.

Topología de red

La topología de red o forma lógica de red se define como la cadena de comunicación que los nodos que conforman una red usan para comunicarse. Es la distribución geométrica de las computadoras conectadas.

Red bus:

Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre si. Físicamente cada host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente. La ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados.

Los extremos del cable se terminan con una resistencia de acople denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus por medio de un acople de impedancias. Es la tercera de las topologías principales. Las estaciones están conectadas por un único segmento de cable. A diferencia de una red en anillo, el bus es pasivo, no se produce generación de señales en cada nodo.

Ventajas:

• Facilidad de implementación y crecimiento.
• Económica.
• Simplicidad en la arquitectura.

Desventajas:

• Longitudes de canal limitadas.
• Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
• El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
• El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
• Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes

Red Estrella:

Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones que han de hacer necesariamente a través de este.

Dado su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.

Ventajas:

• Tiene dos medios para prevenir problemas.
• Permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente.

Desventajas:

• Si el nodo central falla, toda la red se desconecta.
• Es costosa, ya que requiere más cable que la topologia Bus y Ring.
• El cable viaja por separado del hub a cada computadora

Red en Anillo:

Topología de red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.

En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones.

Cabe mencionar que si algún nodo de la red deja de funcionar, la comunicación en todo el anillo se pierde.

En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos), lo que significa que si uno de los anillos falla, los datos pueden transmitirse por el otro.

Ventajas:
Simplicidad de arquitectura. Facilidad de implesion y crecimiento.

Desventajas:
Longitudes de canales limitadas.
El canal usualmente degradará a medida que la red crece.




Red en malla:

La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores. El establecimiento de una red de malla es una manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos. Las redes de malla se diferencian de otras redes en que los elementos de la red (nodo) están conectados todos con todos, mediante cables separados. Esta configuración ofrece caminos redundantes por toda la red de modo que, si falla un cable, otro se hará cargo del tráfico.

Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red). Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. 


Red en árbol:


Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.

La topología en árbol puede verse como una combinación de varias topologías en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol.

• Para instalar una red informática se necesitan los siguientes elementos:

Hardware.

Dispositivos y máquinas que permiten el establecimiento de la comunicación, como son tarjetas de red, módems y enrutadores, o antenas repetidoras en caso de ser inalámbricas.

Software. 

Programas requeridos para administrar el hardware de comunicaciones, como es el Sistema Operativo de Redes (de siglas NOS: Network Operating System), y los protocolos de comunicación como TCP/IP.

Servidores y clientes. 

Los servidores procesan el flujo de datos de la red, atendiendo a las peticiones de los demás computadores de la red denominados clientes o estaciones de trabajo. 

Estos permiten a los usuarios el acceso a la información de manera individual, compartiendo los recursos administrados por el servidor.

Medios de transmisión.

 Esto alude al cableado o a las ondas electromagnéticas que, según sea el caso, sirven de medio a la comunicación del mensaje.

"Internet"

Internet es la red que conecta e interrelaciona dispositivos electrónicos y redes de computadoras entre sí, de todo el mundo. Su nombre proviene del inglés International Network que significa “Red Internacional” y el acrónimo de esas palabras dio origen al nombre Internet.

Internet es un nombre propio que denomina a una red concreta y que emplea una tecnología determinada. Por eso se escribe siempre con la primera letra mayúscula.

Consiste en una red informática de telecomunicaciones que utiliza un sistema de reglas para las conexiones entre los diferentes dispositivos resulten compatibles. Este sistema se denomina protocolos de Internet (IP en su sigla en inglés).

• Origen de Internet

La primera interconexión exitosa de Internet se produjo el 5 de diciembre de 1969, entre cuatro puntos diferentes del complejo de la Universidad de California de Los Ángeles, Estados Unidos. El proyecto en aquel entonces se denominó ARPANET (Advanced Research Proyects Agency Networks).
ARPANET se originó a pedido del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, con el objetivo de conectar los centros de investigación y académicos, a través de una red que fuese capaz de soportar hasta un ataque nuclear en caso de guerra.

A partir de 1983 ARPANET dejó de ser una red de uso exclusivo militar y fue absorbida por la National Science Fundation (NSF). Recién a partir de 1989 pasó a convertirse en la actual red Internet que evolucionó de manera acelerada y que se mantiene en una mejora continua.

• Internet es una red mundial de dispositivos conectados entre sí que, además, está conformada por:

Los Centros de Procesamiento de Datos (CPD). 

Son ubicaciones físicas de gran tamaño que contienen los recursos informáticos u ordenadores capaces de almacenar y procesar la información de Internet Equivalen a los componentes de hardware y son gestionados por organizaciones que proveen el servicio de alojamiento y seguridad de la información. Su sigla en inglés es IDC que significa Internet Data Center. En Latinoamérica se denomina Centro de Cómputo. Otra manera genérica de denominarlos que se emplea a nivel mundial es la nube.

Los servidores (la nube). 

Son parte de los Centro de Procesamiento de Datos (CPD) y equivalen a los componentes de software, es decir, son los programas que permiten alojar la información en los CPD y que permiten el acceso de los dispositivos a través de los diferentes navegadores de Internet, como Google Chrome, Mozilla Firefox, internet Explorer, Safari y Opera, entre otros. El tipo de servicio de los CPD dependerá de su estructura física y del tipo de servidor (programa) que utiliza.

Los proveedores del Servicio de Internet (PSI).

 Son los servicios brindados por diferentes organizaciones que brindan conexión a la red a los usuarios suscriptos. Actúan como intermediarios entre los dispositivos y los servidores. El tipo de acceso de los dispositivos a los servidores, dependerá del Proveedor del Servicio de Internet (ISP de su sigla en inglés Internet Service Provider).

• ¿Cómo funciona Internet?

Internet funciona mediante los Centros de Procesamiento de Datos, sus servidores y los Proveedores del Servicio de Internet. Los servidores son el punto de inicio de los datos donde se aloja una página web.

El lugar que ocupa la página web en el servidor es designado por una dirección de Protocolo de Internet (IP adress para su designación en inglés), que consiste en una designación con números y con caracteres. Todos los demás dispositivos que están conectados a una conexión a Internet también tienen designada una dirección IP.

La dirección IP identifica, por un lado, un lugar en el servidor público y, por el otro, identifica al dispositivo receptor privado. Los dispositivos también funcionan como transmisores de la información que alojan, pero son lugares de acceso privado y solo el usuario puede habilitar qué datos compartir.

Existen algunas excepciones de acceso no deseado en los que un hacker logra ingresar de manera ilegal a la información de un dispositivo personal y toma la información allí alojada.Cada vez que un usuario se conecta a Internet, su dispositivo le solicitará una dirección de IP al Proveedor del Servicio de Internet (PSI), por eso el número o dirección de IP puede cambiar.

A través de esos IP es que pueden interconectarse los diferentes dispositivos entre sí, a través de Internet. En el caso de la dirección de IP de los servidores, el número o dirección se mantiene fijo.

• En síntesis, tanto los CPD, los servidores como los PSI, son los que hacen posible ejecutar las acciones solicitadas por un usuario desde su dispositivo, por ejemplo, para ver una página web:

• La carga de datos por parte del usuario (tipeo) de la dirección o de las palabras claves de búsqueda en el navegador de su dispositivo.

• La información del navegador genera una petición al Proveedor de Servicio de Internet (PSI) que, a su vez, se conecta con un servidor para buscar esa información exacta.

• El servidor encuentra la información solicitada y, a través del Proveedor de servicios de Internet, es envía los datos hasta el dispositivo del usuario.

Ventajas del uso de Internet

Entra las principales ventajas del uso de Internet se destacan que facilita el acceso a una cantidad infinita de información y de lo más variada (académica, de opinión y noticias, entre otros) a nivel mundial. Como si eso fuera poco, la red es capaz de transmitir la información, de manera inmediata.

Internet permite establecer comunicaciones en tiempo real, con múltiples usuarios alrededor del mundo e incluso, fomenta el desarrollo empleos entre individuos que, de otro modo, no tendrían la oportunidad de relacionarse.

Desventajas del uso de Internet

Entre algunas de las principales desventajas del uso de Internet se encuentran los problemas de privacidad, el acceso a información falsa o maliciosa, las amenazas de virus y la recepción de información no deseada (como anuncios que circulan por correo electrónico), entre otros.

Para combatir algunas de esas desventajas, se han desarrollado programas denominados firewalls (también denominados “cortafuegos”) que bloquean el acceso al dispositivo y programas de antivirus que evitan o combaten virus que ya ingresaron al sistema operativo de un dispositivo.