TELECOMUNICACIONES( CLASES DE REDES)

CLASES DE REDES
DEYCI CAROLINA GALLO NIETO
POLITECNICO METROPOLITANO
SAN JOSE DE CUCUTA
2010
CLASES DE REDES
DEYCI CAROLINA GALLO NIETO
TRABAJO PRESENTADO AL ING. LUIS EDUARDO BELTRAN
POLITECNICO METROPOLITANO
SAN JOSE DE CUCUTA
2010
RED DE AREA PERSONAL(PAN)
Las comunicaciones inalámbricas experimentaron un crecimiento muy importante
dentro de la última década (GSM, IS-95, GPRS y EDGE, UMTS, y IMT-2000). Estas
tecnologías permitieron una altísima transferencia de datos dentro de las soluciones de
sistemas o redes inalámbricas. La ventaja de las comunicaciones inalámbricas es que
con la terminal la persona se puede mover por toda el área de cobertura, lo que no
ocurre con las redes de comunicaciones fijas; esto permitirá el desarrollo de diferentes
soluciones PAN y cambiará el concepto de los espacios personales.
Las bases del concepto de red para espacio personal provinieron de ideas que surgieron
en el año 1995 en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) provienen para usar
en señales eléctricas o impulsos eléctricos provenientes del cuerpo humano, y así poder
comunicar el mismo con dispositivos adjuntos. Esto fue aceptado en primera instancia
por los laboratorios de IBM Research y luego tuvo muchas variaciones desarrolladas
por las diferentes instituciones y compañías de investigación. Las diferentes soluciones
de PAN incluyen lo siguiente:
Proyecto Oxygen (MIT);
Pico-radio;
Infared Data Association (IrDA);
Bluetooth;
IEEE 802.15
El concepto de Bluetooth, originalmente desarrollado para reemplazar a los cables, está
siendo aceptado mundialmente, y algunas de estas ideas son incorporados en el estándar
IEEE 802.15 relacionado a las PANs.
El espacio personal abarca toda el área que puede cubrir la voz. Puede tener una
capacidad en el rango de los 10 bps hasta los 10 Mbps. Existen soluciones (ejemplo,
Bluetooth) que operan en la frecuencia libre para instrumentación, ciencia y medicina
de sus siglas en inglés (instrumental, scientific, and medical ISM) en su respectiva
banda de frecuencia de 2.4 GHz. Los sistemas PAN podrán operar en las bandas libres
de 5 GHz o quizás mayores a éstas. PAN es un concepto de red dinámico que exigirá las
soluciones técnicas apropiadas para esta arquitectura, protocolos, administración, y
seguridad.
PAN representa el concepto de redes centradas en las personas, y que les permiten a
dichas personas comunicarse con sus dispositivos personales (ejemplo, PDAs, tableros
electrónicos de navegación, agendas electrónicas, computadoras portátiles) para así
hacer posible establecer una conexión inalámbrica con el mundo externo.
Las redes para espacios personales continúan desarrollándose hacia la tecnología del
Bluetooth hacia el concepto de redes dinámicas, el cual nos permite una fácil
comunicación con los dispositivos que van adheridos a nuestro cuerpo o a nuestra
indumentaria, ya sea que estemos en movimiento o no, dentro del área de cobertura de
nuestra red. PAN prevé el acercamiento de un paradigma de redes, la cual atrae el
interés a los investigadores, y las industrias que quieren aprender más acerca de las
soluciones avanzadas para redes, tecnologías de radio, altas transferencias de bits,
nuevos patrones para celulares, y un soporte de software más sofisticado.
El PAN debe proporcionar una conectividad usuario a usuario, comunicaciones seguras,
y QoS que garanticen a los usuarios. El sistema tendrá que soportar diferentes
aplicaciones y distintos escenarios de operación, y así poder abarcar una gran variedad
RED DE AREA LOCAL (LAN)
Un red de área local, red local o LAN (del inglés Local Area Network) es la interconexión de
varios ordenadores y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un
entorno de 200 metros o con repetidores podríamos llegar a la distancia de un campo de 1
kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y
estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y
aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.
El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la
interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.
Las
primeras redes fueron de tiempo compartido las mismas que utilizaban mainframes y
terminales conectadas.
Dichos entornos se implementaban con la SNA (Arquitectura de Sistemas de Redes) de
IBM y la arquitectura de red Digital.
Las LANs (Redes de Área Local) surgieron a partir de la revolución de la PC. Las
LANs permitieron que usuarios ubicados en un área geográfica relativamente pequeña
pudieran intercambiar mensajes y archivos, y tener acceso a recursos compartidos de
toda la Red, tales como Servidores de Archivos o de aplicaciones.
Una red de área local conlleva un importante ahorro, tanto de tiempo, ya que se logra
gestión de la información y del trabajo, como de dinero, ya que no es preciso comprar
muchos periféricos, se consume menos papel, y en una conexión a Internet se puede
utilizar una única conexión telefónica o de banda ancha compartida por varios
ordenadores conectados en red.
Características importantes
Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
Extensión máxima no superior a 3 km (una FDDI puede llegar a 200 km)
Uso de un medio de comunicación privado
La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y
fibra óptica)
La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software
Gran variedad y número de dispositivos conectados
Posibilidad de conexión con otras redes
Limitante de 100 m.
RED DE AREA DE CAMPUS(CAN)
Una red de área de campus (CAN) es una red de computadoras que conecta redes de área local
a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar.
Puede ser considerado como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a
un ambiente universitario. Por lo tanto, una red de área de campus es más grande que una red
de área local pero más pequeña que una red de área amplia.
En un CAN, los edificios de una universidad están conectados usando el mismo tipo de equipo
y tecnologías de redes que se usarían en un LAN. Además, todos los componentes, incluyendo
conmutadores, enrutadores, cableado, y otros, le pertenecen a la misma organización.
RED DE AREA AMPLIA(WAN)
Una Red de Área Amplia (Wide Area Network o WAN, del inglés), es un tipo de red de
computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el
servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería RedIRIS, Internet o
cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia
hay discusión posible). Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa
particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP)
para proveer de conexión a sus clientes.
Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN
se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para
hacer esa red dedicada aumentan continuamente.
Normalmente la WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete conmutado. Las
redes WAN pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio. Fue la aparición de
los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbricas.
RED DE AREA DE ALMACENAMIENTO(SAN)
Una red SAN se distingue de otros modos de almacenamiento en red por el modo de
acceso a bajo nivel. El tipo de tráfico en una SAN es muy similar al de los discos duros
como ATA,SATA y SCSI. En otros métodos de almacenamiento, (como SMB o NFS),
el servidor solicita un determinado fichero, p.ej."/home/usuario/rocks". En una SAN el
servidor solicita "el bloque 6000 del disco 4". La mayoría de las SAN actuales usan el
protocolo SCSI para acceder a los datos de la SAN, aunque no usen interfaces físicas
SCSI. Este tipo de redes de datos se han utilizado y se utilizan tradicionalmente en
grandes main frames como en IBM, SUN o HP. Aunque recientemente con la
incorporación de Microsoft se ha empezado a utilizar en máquinas con sistemas
operativos Microsoft.
Una SAN es una red de almacenamiento dedicada que proporciona acceso de nivel de
bloque a LUNs. Un LUN, o número de unidad lógica, es un disco virtual proporcionado
por la SAN. El administrador del sistema el mismo acceso y los derechos a la LUN
como si fuera un disco directamente conectado a la misma. El administrador puede
particionar y formatear el disco en cualquier medio que él elija.
La mayoría de las SAN usan el protocolo SCSI para la comunicación entre los
servidores y los dispositivos de almacenamiento, aunque no se haga uso del interfaz
físico de bajo nivel. En su lugar se emplea una capa de mapeo, como el estándar FCP.
Sin embargo, la poca flexibilidad que este provee, así como la distancia que puede
existir entre los servidores y los dispositivos de almacenamiento, fueron los detonantes
para crear un medio de conexión que permitiera compartir los recursos, y a la vez
incrementar las distancias y capacidades de los dispositivos de almacenamiento.
Dada la necesidad de compartir recursos, se hizo un primer esfuerzo con los primeros
sistemas que compartían el almacenamiento a dos servidores, como el actual HP
MSA500G2, pero la corta distancia y la capacidad máxima de 2 servidores, sugirió la
necesidad de otra forma de conexión.
Una SAN se puede considerar una extensión de Direct Attached Storage (DAS). Donde
en DAS hay un enlace punto a punto entre el servidor y su almacenamiento, una SAN
permite a varios servidores acceder a varios dispositivos de almacenamiento en una red
compartida. Tanto en SAN como en DAS, las aplicaciones y programas de usuarios
hacen sus peticiones de datos al sistema de ficheros directamente. La diferencia reside
en la manera en la que dicho sistema de ficheros obtiene los datos requeridos del
almacenamiento. En DAS, el almacenamiento es local al sistema de ficheros, mientras
que en SAN, el almacenamiento es remoto. SAN utiliza diferentes protocolos de acceso
como Fibre Channel y Gigabit Ethernet. En el lado opuesto se encuentra la tecnología
Network-attached_storage (NAS), donde las aplicaciones hacen las peticiones de datos
a los sistemas de ficheros de manera remota mediante protocolos CIFS y Network File
System (NFS).
Las SAN proveen conectividad de E/S a través de las computadoras host y los
dispositivos de almacenamiento combinando los beneficios de tecnologías Fibber
Channel y de las arquitecturas de redes brindando así una aproximación más robusta,
flexible y sofisticada que supera las limitaciones de DAS empleando la misma interfaz
lógica SCSI para acceder al almacenamiento.
Las SAN se componen de tres capas:
Capa Host. Esta capa consiste principalmente en Servidores, dispositivos ó
componentes (HBA, GBIC, GLM) y software (sistemas operativos).
Capa Fibra. Esta capa la conforman los cables (Fibra óptica) así como los SAN Hubs y
los SAN switches como punto central de conexión para la SAN.
Capa almacenamiento. Esta capa la componen las formaciones de discos (Disk Arrays,
Memoria Caché, RAIDs) y cintas empleados para almacenar datos.
La red de almacenamiento puede ser de dos tipos:
Red Fibre Channel. La red Fibre Channel es la red física de dispositivos Fibre Channel
que emplea Fibre Channel Switches y Directores y el protocolo Fibre Channel Protocol
(FCP) para transporte (SCSI-3 serial sobre Fibre Channel).
Red IP. Emplea la infraestructura del estándar LAN con hubs y/o switches Ethernet
interconectados. Una SAN IP emplea iSCSI para transporte (SCSI-3 serial sobre IP).
RED DE AREA METROPOLITANA(MAN)
Una red de área metropolitana (Metropolitan Area Network o MAN, en inglés) es una red de
alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona
capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo,
sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE), la
tecnología de pares de cobre se posiciona como una excelente alternativa para la creación de
redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50ms), gran estabilidad y la carencia de
interferencias radioeléctricas, las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10Mbps, 20Mbps,
45Mbps, 75Mbps, sobre pares de cobre y 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps mediante Fibra Óptica.
Las Redes MAN BUCLE, se basan en tecnologías Bonding, de forma que los enlaces están
formados por múltiples pares de cobre con el fin de ofrecer el ancho de banda necesario.
Además esta tecnología garantice SLAS´S del 99,999, gracias a que los enlaces están formados
por múltiples pares de cobre y es materialmente imposible que 4, 8 ó 16 hilos se averíen de
forma simultanea.
El concepto de red de área
metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más
amplio, cubriendo áreas mayores que en algunos casos no se limitan a un entorno
metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la
interconexión de diferentes redes de área metropolitana.
Este tipo de redes es una
versión más grande que la LAN y que normalmente se basa en una tecnología similar a esta, La
principal razón para distinguir una MAN con una categoría especial es que se ha adoptado un
estándar para que funcione, que equivale a la norma IEEE.
Las redes Man también se aplican en las organizaciones, en grupos de oficinas corporativas
cercanas a una ciudad, estas no contiene elementos de conmutación, los cuales desvían los
paquetes por una de varias líneas de salida potenciales. Estas redes pueden ser públicas o
privadas.
Las redes de área metropolitana tienen muchas y variadas aplicaciones, las principales
son:
Despliegue de servicios de VoIP, en el ambito metropolitano, permitiendo eliminar las
"obsoletas" lineas tradicionales de telefonia analogica o RDSI, eliminando el gasto
corriente de esta lineas.
Interconexión de redes de área local (LAN)
Despliegue de Zonas Wifi sin Backhaul inalámbrico (Femtocell) liberando la totalidad
de canales Wifi para acceso), esto en la práctica supone más del 60% de mejora en la
conexión de usuarios wifi.
Interconexión ordenador a ordenador
Sistemas de Videovigilancia Municipal.
Transmisión CAD/CAM
Pasarelas para redes de área extensa (WAN)