Instalación e mantemento de redes para transmisión de datos IES de Teis

U.D.1: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

1- TRANSMISIÓN Y COMUNICACIÓN

La “transmisión” es el proceso por el que se transportan señales de naturaleza diversa

(eléctricas, luminosas, acústicas, etc…) de un lugar a otro.

La “comunicación” es el proceso por el que se transporta información de un lugar a otro.

Para que se produzca una comunicación es necesaria una transmisión de señales; sin embargo,
no siempre que hay transmisión de señales se produce una comunicación.

Ejemplo
Una conversación telefónica se basa en una transmisión de señales: la voz se convierte
en impulsos eléctricos a través de un micrófono, viaja por las líneas de transmisión y al
alcanzar su destino es reconvertida en voz por medio del auricular del receptor. Sin
embargo, la comunicación se produce porque emisor y receptor se han puesto de acuerdo
en una serie de normas por las que se entienden. Si se diese el caso de que los
interlocutores no compartiesen el mismo idioma, seguiría habiendo transmisión de señal,
pero no habría comunicación.

Como conclusión, podríamos decir que la comunicación es una transmisión de señales con un
código común al emisor y al receptor.

Los ordenadores son máquinas especializadas en procesar información de acuerdo con las
instrucciones recogidas en un programa. Debido a que no siempre la información se produce o se
almacena en el lugar donde se procesa, es necesario transportar los datos desde un lugar a otro,
originando una comunicación. La teleinformática o telemática es la técnica que trata la
comunicación remota entre procesos.

2- LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES

En todo proceso de comunicación se pueden distinguir una serie de elementos básicos:

- Emisor y receptor.
El emisor es el elemento terminal de la comunicación que se encarga de proporcionar
la información, mientras que el receptor es el elemento terminal de la comunicación
que recibe la comunicación procedente de un emisor.
Ambos terminales intercambian sus papeles alternativamente para producir un
diálogo.

- Transductor.
Un transductor es un dispositivo encargado de transformar la naturaleza de la señal.
Por ejemplo, una bombilla, que transforma una señal eléctrica en luminosa.

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- Canal.
El canal es el elemento del sistema de comunicación que se encarga del transporte de
la señal sobre la que viaja la información que emisor y receptor pretenden
intercambiar.
Cada canal de transmisión es adecuado para algunas señales concretas. En el caso de
señales eléctricas se emplean canales metálicos, buenos conductores de la
electricidad.

- Otros.
Dependiendo del tipo de comunicación pueden utilizarse los siguientes: módem,
amplificadores, repetidores, etc…

3- COMUNICACIONES SÍMPLEX, SEMIDÚPLEX Y DÚPLEX

Las comunicaciones, dependiendo del régimen de explotación del circuito de datos, se pueden
agrupar en tres grandes apartados:

 Comunicación símplex.
En ella están perfectamente definidas las funciones del emisor y el receptor,
realizándose la transmisión de datos exclusivamente en una dirección: de emisor a
receptor.
Un claro ejemplo de comunicación símplex es la distribución de señales de televisión
analógica.

 Comunicación semidúplex.
En ella el emisor y el receptor pueden intercambiarse los papeles, de forma que se
produzca una comunicación bidireccional no simultánea.
Como ejemplo de comunicación semidúplex, podríamos citar las emisiones de
radioaficionados.

 Comunicación dúplex.
En ella ambos terminales actúan indistintamente como emisor y receptor, existiendo
una comunicación bidireccional simultánea.
Una comunicación telefónica es un ejemplo de comunicación dúplex.

4- COMUNICACIÓN DE DATOS A TRAVÉS DE REDES. VENTAJAS

Todo sistema de comunicación, en su forma más sencilla, hemos visto que consta de un emisor,
un canal y un receptor. En el caso de que el canal sea de uso exclusivo, estaríamos ante lo que se
denomina configuración “punto a punto”. Sin embargo, en la mayoría de las ocasiones, no es
práctico que dos terminales se conecten punto a punto:

a) Si los dispositivos están muy alejados, no resulta viable económicamente,

puesto que pueden estar separados por miles de kilómetros.
b) Si se trata de un conjunto amplio de dispositivos que se quieren comunicar
entre ellos en diferentes momentos, necesitamos gran cantidad de enlaces
punto a punto entre cada dos.

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Por todo ello, lo que se hace es conectar los terminales a una red de comunicación, en la cual los
dispositivos comparten los canales ya establecidos por la red. De esta manera, cada uno de ellos
tiene la posibilidad de comunicarse con el resto, con las consiguientes ventajas que la
interconexión de ordenadores en red proporciona:

c) Posibilidad de compartir recursos sin importar la localización física.

d) Reparto de la carga de trabajo.
e) Se puede compartir la información de forma instantánea.
f) Comunicación entre personas que estén alejadas entre sí.
g) Aprovechamiento de la potencia de equipos distintos al nuestro.

5- REDES DE ÁREA LOCAL Y REDES DE ÁREA EXTENSA

Una red de área local (LAN, Local Area Network) es un conjunto de elementos físicos y
lógicos que proporcionan interconexión entre dispositivos en un área privada y restringida.
Algunas de sus características son:

h) Está restringida geográficamente a una oficina, la planta de un edificio, el

edificio entero o, como mucho, un conjunto de edificios próximos.
i) Toda la red pertenece a la misma organización, lo cual lleva acarreada una
inversión substancial de capital tanto en la adquisición como en el
mantenimiento.
j) Las velocidades de transmisión son elevadas y la tasa de error muy baja.

Una red de área extensa (WAN, Wide Area Network) es una red que intercomunica equipos en
un área geográfica muy amplia. Podríamos mencionar las siguientes características:

k) Frecuentemente requieren atravesar rutas de acceso público y utilizan

parcialmente circuitos proporcionados por compañías telefónicas.
l) La capacidad de transmisión suele ser menor que las utilizadas en las redes de
área local y las tasas de error unas mil veces superiores.

6- COMPONENTES FÍSICOS Y LÓGICOS DE UNA RED

Antes de pasar a ver el hardware y software de una red, conviene aclarar que existen redes
donde se combinan ordenadores de dos tipos: servidores y estaciones de trabajo; esta
clasificación depende de quién contiene los recursos y de quién los solicita. En cambio, en otras
redes todos los ordenadores son considerados por igual (hacen función de servidor o de estación
de trabajo indistintamente).

- Componentes hardware.

Servidor. Es el ordenador que se encarga de la ejecución del sistema operativo de red.

Normalmente sólo se utiliza para funciones de administración de la red (servidor
dedicado). Se podría decir que ofrece sus recursos para que sean compartidos por los
demás ordenadores de la red.

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Estaciones de trabajo. Son los ordenadores que se conectan a la red. Pueden ser
completos (con su propio sistema operativo) u ordenadores sin dispositivos de
almacenamiento externo.

Adaptadores de red. Se trata de la tarjeta de red o interfaz entre la plataforma

informática y el medio de transmisión físico. Dependerán del tipo de red utilizada.

Sistema de cableado. Son los cables que unen los dispositivos a la red. Dependiendo
del tipo de cableado (coaxial, fibra óptica, par trenzado,…) se obtendrán distintas
prestaciones en cuanto a fiabilidad y velocidad.

Otros dispositivos. Para la total implementación de las redes de ordenadores se

necesitan además otra serie de dispositivos tales como: Hubs o concentradores, switch
o conmutador, Bridges o puentes, Routers o encaminadores, gateways o pasarelas,
etc..

- Componentes software.

Sistema operativo de red. Es el software que permite aprovechar las características de

la red. Puede ser de cliente, de servidor o incorporar las dos funciones si se trata de
redes entre iguales.

Otros. Se trata de otro software básico necesario en la red: los controladores de las
tarjetas de red, programas para que las aplicaciones accedan a los recursos de red,
etc..

7- CONCEPTO DE PROTOCOLO Y ARQUITECTURA DE RED

Para que dos terminales se comuniquen con éxito se requiere que “hablen el mismo idioma”.
Qué se comunica, cómo se comunica y cuándo se comunica debe seguir una serie de
convenciones mutuamente aceptadas por los terminales involucrados. Este conjunto de
convenios se denominan protocolos, que se pueden definir como el conjunto de reglas que
gobiernan el intercambio de datos entre dos entidades. Es habitual que los protocolos estén
expuestos públicamente como normativas o recomendaciones de las asociaciones de estándares.

Por otro lado, con el fin de simplificar la complejidad de cualquier red, en lugar de implementar
toda la lógica para llevar a cabo la comunicación en un único módulo, los diseñadores de redes
han convenido estructurar las diferentes funciones y servicios en una serie de niveles o capas.
Dichas capas están jerarquizadas, de modo que cada una debe de ocuparse de su nivel
inmediatamente inferior, a quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien
devuelve resultados.

La arquitectura de una red es el conjunto organizado de capas y protocolos de la misma. Esta

organización de la red debe estar suficientemente clara como para que los fabricantes de software
o hardware puedan diseñar sus productos con la garantía de que funcionarán en comunicación
con otros equipos que sigan las mismas reglas.

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Las familias o pilas de protocolos utilizados habitualmente en las redes de área local son SNA
de IBM, TCP/IP que es la pila de protocolos de la tecnología Internet, NetBeui de Microsoft,
AppleTalk de Apple y NetWare de Novell.

8- EL MODELO DE REFERENCIA OSI

El modelo OSI (Open System Interconection) fue desarrollado por la Organización

Internacional de Estandarización (ISO) como un marco de referencia para las distintas
arquitecturas para comunicación entre ordenadores. Este modelo recoge una estructuración de
los servicios de red en siete capas o niveles:

Cada nivel maneja una unidad de datos que coincide con la información que le pasa la capa
inmediatamente superior, junto con las cabeceras que la propia capa inserta para el gobierno de
la comunicación con su capa homóloga en el ordenador de destino.

Veamos ahora una breve descripción de las funciones que se realizan en cada capa:

 Nivel físico.
Se ocupa de definir las características mecánicas, eléctricas, funcionales y de
procedimiento para poder establecer y liberar conexiones entre dos equipos de la red.
Es decir, se ocupa de las transmisiones de los bits.

 Nivel de enlace.
La misión de la capa de enlace es establecer una línea de comunicación libre de
errores. Esta capa fracciona el mensaje en tramas (unidades de datos de nivel 2) que
son enviadas en secuencia por la línea de transmisión a través de los servicios de
transmisión que ofrece la capa física. También lleva a cabo la sincronización y control
de flujo necesarios.

 Nivel de red.
Su principal función es la del encaminamiento, es decir, cómo elegir la ruta más
adecuada para que el bloque de datos del nivel de red o paquete llegue a su destino.
Otras funciones que igualmente realiza son el tratamiento de la congestión y la
resolución de problemas generados por redes heterogéneas.

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 Nivel de transporte.
Su misión consiste en aceptar los datos de la capa de sesión, fraccionarlos
adecuadamente de modo que sean aceptables por la subred (capa de red e inferiores) y
asegurarse de que llegarán correctamente al nivel de transporte del destinatario. Es el
punto donde emisor y receptor cobran todo su sentido, ya que hace transparente al
usuario los entresijos de la transferencia de datos a través de múltiples circuitos
físicos.

 Nivel de sesión.
Proporciona el control de la comunicación entre las aplicaciones mediante el
establecimiento, gestión y cierre de las conexiones. Es decir, permite el diálogo entre
emisor y receptor estableciendo una sesión.

 Nivel de presentación.
Se ocupa de la sintaxis y de la semántica de la información. Así, provee servicios de
conversión e interpretación de datos, de forma que los procesos de aplicación
adquieren independencia respecto a las diferentes representaciones de los datos.
Además, realiza funciones de compresión de datos y de encriptación de la
información.

 Nivel de aplicación.
Es la capa superior de la jerarquía OSI. En esta capa se definen los protocolos que
utilizan las aplicaciones y procesos de los usuarios. Pueden ser: de gestión del
sistema, de gestión de las aplicaciones y específicos de los usuarios.

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