10 ETD ETD

Introducción a la Informática 2009
Tema
10
Redes e Internet
1. Introducción
Cuando varios equipos informáticos (computadoras, impresoras, etc., se conectan utilizando
un sistema de comunicación, decimos que trabajamos con un sistema informático en red.
Las redes informáticas ofrecen numerosas ventajas, especialmente, la posibilidad de
compartir recursos hardware y software: impresoras, discos, programas, datos, etc.
Las redes abren nuevas maneras de comunicarse, como el correo electrónico y la mensajería
instantánea.
La red debe considerarse también como un conjunto de tecnologías.
Prácticamente todas ellas requieren software, software y medios (por ejemplo cables) para
interconectar sistemas de cómputos.
Una red de computadoras es un conjunto de computadoras autónomas interconectadas a
través de un medio (hilos de cobre, cable coaxil, microondas, satélites, fibras de vidrio, etc.)
por el que intercambian información.
2. Conceptos básicos sobre transmisión de datos
2.1.
Estructura general
Un sistema de comunicación o de transmisión de datos está formado por un equipo emisor, un
equipo receptor y un medio de comunicación o canal. Entre los equipos de los extremos,
denominados ETD ó Equipos Terminales de Datos y el canal de comunicación se utilizan
Equipos de Comunicación de Datos ó ECD, tal como se muestra en la figura:
ETD
Canal
ECD
ECD
ETD
•
ETD: Los equipos terminales encargados de generar y recibir la información (emisor y
receptor).
•
ECD: Los equipos de comunicación de datos formatean la información a transmitir para
que pueda viajar correctamente a través del canal. Si no existe esta transformación no
sería posible a comunicación.
Las limitaciones y diferencias entre los ECD, los ETD y el canal hacen complicada la
comunicación entre los extremos ya que todos deben ponerse de acuerdo en muchos
aspectos: forma de establecer la conexión y la desconexión, tipo de transmisión, velocidad,
formato de los datos, tipo de señal, etc. Para solucionar este problema se utilizan protocolos
de comunicación. Un protocolo define un conjunto concreto de normas y reglas de
transmisión que permiten a los ETD y ECD ponerse de acuerdo en cómo realizar la
transmisión a través de un canal determinado.
2.2.
Clasificación de la transmisión de datos
Los ETD pueden manejar información analógica (de carácter continuo) o digital (información
binaria, ceros y unos). También los canales pueden ser de diferentes tipos y admitir
comunicaciones analógicas o digitales. Por este motivo, la transmisión de datos se clasifica en
cuatro categorías:
a) Transmisión de señal analógica por canal analógico: Un ejemplo típico es el sistema
telefónico básico. En el emisor y receptor se manipula la voz, que es una señal de tipo
analógico. Ver Figura 1.
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Figura 1. Transmisión de señal analógica por canal analógico
b) Transmisión de señal analógica por canal digital: Los sistemas de telefonía actuales
toman la señal analógica (voz) y la digitalizan (se convierte a ceros y unos) utilizando para
ellos conversores analógicos-digitales. Los ECD son centrales digitales que permiten un
tratamiento más sofisticado y confiable, respecto de la telefonía básica. Ver Figura 2.
Figura 2. Transmisión de señal analógica por canal digital
c) Transmisión de señal digital por canal analógico: Los equipos terminales manejan
información digital pero para la comunicación utilizan un canal analógico como la red
telefónica básica. Esto exige la transformación de la señal mediante conversores
analógico-digitales. En este caso los equipos terminales pueden ser computadoras y los
conversores pueden ser módems instalados en cada uno de ellos. Ver Figura 3.
Figura 3. Transmisión de señal digital por canal analógico
d) Transmisión de señal digital por canal digital:
Los equipos terminales manejan información en formato digital. Además el canal utilizado
también permite señales digitales, aunque en diferentes formatos y velocidad, etc. Esto exige
la transformación de la señal mediante adaptadores específicos. Este es el esquema de
transmisiones de datos que se realiza entre computadoras de una red de área local en las que
las tarjetas adaptadoras de red o placas de red, realiza la transformación o ajuste de la señal.
Ver Figura 4.
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Figura 4. Transmisión de señal digital por canal digital
2.3.
Conmutación de circuitos, de mensajes y de paquetes
La comunicación entre un origen y un destino pasa por nodos intermedios que se encargan de
encauzar el tráfico. Por ejemplo, en las llamadas telefónicas los nodos intermedios son las
centrales telefónicas y en las conexiones a Internet, los routers o encaminadores.
Dependiendo de la utilización de estos nodos intermedios, se distingue entre conmutación de
circuitos, de mensajes y de paquetes.
a) En la conmutación de circuitos se establece un camino físico entre el origen y el destino
durante el tiempo que dure la transmisión de datos. Este camino es exclusivo para los dos
extremos de la comunicación: no se comparte con otros usuarios (ancho de banda fijo). Si
no se transmiten datos o se transmiten pocos se estará infrautilizando el canal. Las
comunicaciones a través de líneas telefónicas analógicas (RTB) o digitales (RDSI)
funcionan mediante conmutación de circuitos.
b) Un mensaje que se transmite por conmutación de mensajes va pasando desde un nodo
al siguiente, liberando el tramo anterior en cada paso para que otros puedan utilizarlo y
esperando a que el siguiente tramo esté libre para transmitirlo. Esto implica que el camino
origen-destino es utilizado de forma simultánea por distintos mensajes. Sin embargo, éste
método no es muy útil en la práctica ya que los nodos intermedios necesitan una elevada
memoria temporal para almacenar los mensajes completos.
c) Finalmente, la conmutación de paquetes es la que realmente se utiliza cuando
hablamos de redes. Los mensajes se fragmentan en paquetes y cada uno de ellos se
envía de forma independiente desde el origen al destino. De esta manera, los nodos
(routers) no necesitan una gran memoria temporal y el tráfico por la red es más fluido.
2.4.
Comunicación simplex, half-duplex y full-duplex
a) Simplex: Existe un solo canal unidireccional: el origen puede transmitir al destino pero el
destino no puede comunicarse con el origen. Por ejemplo, la radio y la televisión.
b) Half-duplex: Existe un sólo canal que puede transmitir en los dos sentidos pero no
simultáneamente: las estaciones se tienen que turnar. Esto es lo que ocurre con las
emisoras de radioaficionados.
c) Full-duplex: Existen dos canales, uno para cada sentido: ambas estaciones pueden
transmitir y recibir a la vez. Por ejemplo, el teléfono.
2.5.
Mecanismos de detección de errores
¿Cómo puede saber el receptor que ha recibido el mismo mensaje que envió el emisor?
¿Cómo puede saber que no se ha producido ningún error que haya alterado los datos durante
la transmisión? Para resolver estas cuestiones se utilizan los mecanismos de detección de
errores para garantizar transmisiones libres de errores. Si el receptor detecta algún error,
puede actuar de diversas maneras según los protocolos que esté utilizando. La solución más
sencilla es enviarle un mensaje al emisor pidiéndole que le reenvíe de nuevo la información
que llegó defectuosa.
Los mecanismos de detección se basan en añadir a las transmisiones una serie de bits
adicionales, denominados bits de redundancia. La redundancia es aquella parte del mensaje
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que sería innecesaria en ausencia de errores (es decir, no aporta información nueva: sólo
permite detectar errores). Algunos métodos incorporan una redundancia capaz de corregir
errores. Estos son los mecanismos de detección y corrección de errores. Ejemplos de estos
mecanismos son el control de paridad y el CRC.
a) Control de Paridad: Las transmisiones se dividen en palabras de cierto número de bits
(por ejemplo, 8 bits) y se envían secuencialmente. A cada una de estas palabras se le
añade un único bit de redundancia (bit de paridad) de tal forma que la suma de todos los
bits de la palabra sea siempre un número par (paridad par) o impar (paridad impar).
El emisor envía las palabras añadiendo los correspondientes bits de paridad. El receptor
comprobará a su llegada que la suma de los bits de la palabra incluyendo la redundancia
es un número par (si la codificación convenida entre emisor-receptor es de paridad par) o
un número impar (paridad impar). Si el receptor encuentra alguna palabra que no se
ajusta a la codificación establecida, le solicitará al emisor que le reenvíe de nuevo la
información.
La paridad únicamente permite detectar errores simples, esto es, que varíe un único bit en
cada palabra. Si varían 2 bits, este mecanismo no es capaz de detectar el error. Veamos
un ejemplo de paridad par:
Datos
(8 bits)
Datos + redundacia
(9 bits)
Suma de bits
00101001
001010011
4
11001001
111010010
5
11111010
111110100
6
En el ejemplo de la segunda fila de la tabla el tercer bit cambió de 0 a 1, provocando que la
suma de bits sea 5 (impar) que indica que un bit se alteró durante la transmisión.
b) CRC (Código de redundancia cíclica): Los códigos de redundancia cíclica (CRC) son
muy utilizados en la práctica para la detección de errores en largas secuencias de datos.
Se basan en representar las cadenas de datos como polinomios. El emisor realiza ciertas
operaciones matemáticas antes de enviar los datos. El receptor realizará, a la llegada de
la transmisión, una división entre un polinomio convenido (polinomio generador). Si el
resto es cero, la transmisión ha sido correcta. Si el resto es distinto significará que se han
producido errores y solicitará la retransmisión al emisor.
2.6.
Modelo de referencia OSI.
El modelo OSI (Open Systems Interconnection, Interconexión de Sistemas Abiertos) fue un
intento de la Organización Internacional de Normas (ISO) para la creación de un estándar que
siguieran los diseñadores de nuevas redes. Se trata de un modelo teórico de referencia:
únicamente explica lo que debe hacer cada componente de la red sin entrar en los detalles de
implementación.
En el modelo OSI se consideran siete niveles conceptuales o capas. En cada una de ellas se
procesan unidades de información, denominadas PDU (Unidad de datos de protocolo). En la
computadora emisora las PDU se transmiten del nivel superior al inferior, y en cada uno de
ellos se añade la información de control (Cabeceras o colas). En la computadora receptora, la
información se procesa desde el nivel inferior hasta el superior, comprobándose y
eliminándose en cada nivel las cabeceras o terminales de cada PDU correspondientes a dicho
nivel.
Las tres primeras capas se utilizan para enrutar, esto es, mover la información de unas redes
a otras. En cambio, las capas superiores son exclusivas de los nodos origen y destino. La capa
física está relacionada con el medio de transmisión (cableado concreto que utiliza cada red).
En el extremo opuesto se encuentra la capa de aplicación: un programa de mensajería
electrónica, por ejemplo.
El usuario se situaría por encima de la capa 7. El siguiente gráfico muestra el flujo de
información entre capas.
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Se envían
datos
7
Aplicación
6
Presentación
5
Sesión
4
Transporte
3
Red
2
Enlace de
datos
1
Física
C
C
C
C
C
C
Datos
Se reciben
datos
Datos
Aplicación
Presentación
Datos
Sesión
Datos
Transporte
Datos
Red
Datos
Datos
Bits
Host A
F
Enlace de
datos
Física
Host B
El host A es el nodo origen y el host B, el nodo destino. Nótese que estos papeles se
intercambian continuamente en cualquier comunicación. Supongamos que mediante este
modelo queremos enviar un mensaje al usuario del host B. El mensaje son los "datos" que se
han dibujado por encima de la capa 7. Estos datos van descendiendo de capa en capa hasta
llegar a la capa física del host A. Cada capa añade un encabezado (C = cabecera) a los datos
que recibe de la capa superior antes de enviárselos a su capa inferior. En la capa de enlace de
datos se ha añadido también una serie de códigos al final de la secuencia (F = final) para
delimitar no sólo el comienzo sino también el final de un paquete de datos. La capa física no
entiende de datos ni de códigos: únicamente envía una secuencia de bits por el medio de
transmisión (un cable).
Estos bits llegarán, probablemente pasando por varios encaminadores intermedios, hasta la
capa física del host destino. A medida que se van recibiendo secuencias de bits, se van
pasando a las capas superiores. Cada capa elimina su encabezado antes de pasarlo a una
capa superior. Obsérvese que el mensaje que envía cada capa del host A a su capa inferior es
idéntico al que recibe la capa equivalente del host B desde una capa inferior. Finalmente los
datos llegarán a la capa de aplicación, serán interpretados y mostrados al usuario del host B.
Los paquetes de datos de cada capa suelen recibir nombres distintos. En la capa de enlace de
datos se habla de marcos o tramas; en la capa de red, de paquetes o datagramas. En la capa
de transporte, en ocasiones se utiliza el término segmento.
Cada capa se comunica con la capa equivalente de otro host (por ejemplo, la capa de red de
un host se entiende con la capa de red de otro host). Sin embargo, como hemos visto, la
comunicación realmente se realiza descendiendo capas en el host origen, transmitiendo por el
medio físico y aumentando capas en el host destino. Cada capa añade algo nuevo a la
comunicación, como vamos a ver ahora:
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a) Capa física. Se encarga de la transmisión de bits por un medio de transmisión, ya sea un
medio guiado (un cable) o un medio no guiado (inalámbrico). Esta capa define, entre otros
aspectos, lo que transmite cada hilo de un cable, los tipos de conectores, el voltaje que
representa un 1 y el que representa un 0. La capa física será diferente dependiendo del
medio de transmisión (cable de fibra óptica, cable par trenzado, enlace vía satélite, etc.)
No interpreta la información que está enviando: sólo transmite ceros y unos.
b) Capa de enlace de datos. Envía tramas de datos entre hosts (o routers) de una misma
red. Delimita las secuencias de bits que envía a la capa física, escribiendo ciertos códigos
al comienzo y al final de cada trama
c) Capa de red. Se encarga del encaminamiento de paquetes entre el origen y el destino,
atravesando tantas redes intermedias como sean necesarias. Los mensajes se fragmentan
en paquetes y cada uno de ellos se envía de forma independiente. Su misión es unificar
redes heterogéneas: todos los host tendrán un identificador similar a nivel de la capa de
red (en Internet son las direcciones IP) independientemente de las redes que tengan en
capas inferiores (Token Ring con cable coaxial, Ethernet con cable de fibra óptica, enlace
submarino, enlace por ondas, etc.)
d) Capa de transporte. Únicamente se preocupa de la transmisión origen-destino. Podemos
ver esta capa como una canalización fiable que une un proceso de un host con otro
proceso de otro host. Un host puede tener varios procesos ejecutándose: uno para
mensajería y otro para transferir archivos, por ejemplo. No se preocupa del camino
intermedio que siguen los fragmentos de los mensajes. Integra control de flujo y control
de errores, de forma que los datos lleguen correctamente de un extremo a otro.
e) Capa de sesión. Se encarga de iniciar y finalizar las comunicaciones. Además proporciona
servicios mejorados a la capa de transporte como, por ejemplo, la creación de puntos de
sincronismo para recuperar transferencias largas fallidas.
f)
Capa de presentación. Codifica los datos que recibe de la capa de aplicación a un
sistema convenido entre emisor y receptor, con el propósito de que tanto textos como
números sean interpretados correctamente. Una posibilidad es codificar los textos según la
tabla ASCII y los números en complemento a dos.
g) Capa de aplicación. Aquí se encuentran los protocolos y programas que utiliza el usuario
para sus comunicaciones en red. Esta capa tendrá que ser adaptada para cada tipo de
computadora de forma que sea posible el envío de un correo electrónico (u otros servicios)
entre sistemas heterogéneos como Macintosh, Linux o Windows.
2.7.
Capa física: medios de transmisión
La capa física determina el soporte físico o medio de transmisión por el cual se transmiten los
datos. Estos medios de transmisión se clasifican en guiados y no guiados. Los primeros son
aquellos que utilizan un medio sólido (un cable) para la transmisión. Los medios no guiados
utilizan el aire para transportar los datos: son los medios inalámbricos.
Medios de transmisión
Guiados
No Guiados
Cable coaxial
Ondas de Radios
Par trenzado
Microondas
Fibra óptica
Infrarrojo
Ondas de luz
2.7.1. Medios Guiados
En el campo de las redes de cómputo, los medios se refieren a los recursos que se utilizan
para enlazar los nodos de una red.
a) Cable coaxial
b) El cable coaxial es similar al cable utilizado en las antenas de televisión: un hilo de cobre
en la parte central rodeado por una malla y separados ambos elementos conductores por
un cilindro de plástico. Las redes que utilizan este cable requieren que los adaptadores
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tengan un conector apropiado: las computadoras se colocan en fila y se coloca un
segmento de cable entre cada computadora y la siguiente. La velocidad máxima que se
puede alcanzar es de 10Mbps. Puede transportar mas datos que los tipos de cableado de
par trenzado mas antiguos. Es mas costoso y se transformo en una tecnología menos
popular cuando mejoro la tecnología de par trenzado.
c) Cable par trenzado
El par trenzado es similar al cable telefónico, sin embargo consta de 8 hilos y utiliza unos
conectores un poco más anchos. Dependiendo del número de trenzas por unidad de
longitud, los cables de par trenzado se clasifican en categorías. A mayor número de
trenzas, se obtiene una mayor velocidad de transferencia.
a. Categoría 3, hasta 16 Mbps
b. Categoría 4, hasta 20 Mbps
c. Categoría 5 y Categoría 5E, hasta 1 Gbps
d. Categoría 6, hasta 1 Gbps y más.
Los cables par trenzado pueden ser a su vez de dos tipos:
•
UTP (Unshielded Twisted Pair, par trenzado no apantallado).
•
STP (Shielded Twisted Pair, par trenzado apantallado).
Los cables UTP son los más utilizados debido a su bajo costo y facilidad de instalación. Los
cables STP están embutidos en una malla metálica que reduce las interferencias y mejora las
características de la transmisión. Sin embargo, tienen un costo elevado y al ser más gruesos
son más complicados de instalar.
El cableado que se utiliza en la actualidad es UTP CAT5. El cableado CAT6 es todavía nuevo y
costoso. Los cables STP se utilizan únicamente para instalaciones muy puntuales que
requieran una calidad de transmisión muy alta.
d) Cable de fibra óptica
En los cables de fibra óptica la información se transmite en forma de pulsos de luz. En un
extremo del cable se coloca un diodo luminoso (LED) o bien un láser, que puede emitir luz. Y
en el otro extremo se sitúa un detector de luz.
Con este sencillo funcionamiento, mediante los cables de fibra óptica se llegan a alcanzar
actualmente velocidades de 100 Gbps. El cable de fibra óptico no solo es extremadamente
rápido y puede transportar una cantidad de mensajes enorme de manera simultánea, sino que
también representa un medio de transmisión muy seguro. Sin embargo, su instalación y
mantenimiento tiene un costo elevado. A pesar de que son muy rápidos, los cables de fibra
óptica no son fáciles de cortar y no se pueden doblar para que se ajusten a ángulos agudos.
Los cables de fibra óptica son el medio de transmisión elegido para las redes de cable, estas
redes pueden transmitir televisión, radio, Internet y teléfono.
2.7.2. Medios no guiados:
a) Ondas de radio. Son capaces de recorrer grandes distancias, atravesando edificios
incluso. Son ondas omnidireccionales: se propagan en todas las direcciones. Su mayor
problema son las interferencias entre usuarios.
b) Microondas. Estas ondas viajan en línea recta, por lo que emisor y receptor deben estar
alineados cuidadosamente. Tienen dificultades para atravesar edificios. Debido a la propia
curvatura de la tierra, la distancia entre dos repetidores no debe exceder de unos 80 Kms.
de distancia. Es una forma económica para comunicar dos zonas geográficas mediante dos
torres suficientemente altas para que sus extremos sean visibles.
c) Infrarrojos. Son ondas direccionales incapaces de atravesar objetos sólidos (paredes, por
ejemplo) que están indicadas para transmisiones de corta distancia.
d) Ondas de luz. Las ondas láser son unidireccionales. Se pueden utilizar para comunicar
dos edificios próximos instalando en cada uno de ellos un emisor láser y un fotodetector.
Las Lan de oficina pueden utilizar señales de radio para transmitir datos entre los nodos de un
edificio. Las laptop equipadas con módems celulares permiten que los usuarios se conecten a
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la red de la oficina cuando están viajando. Las WAN corporativas frecuentemente utilizan la
transmisión de microondas para conectar distintas LANs dentro de la misma área
metropolitana.. Las WAN que abarcan distancias largas a menudo utilizan comunicaciones
satelitales y de microondas.
3. Redes Informáticas
3.1.
Configuraciones lógicas o Arquitecturas de red:
Dependiendo de los objetivos y del uso que se le dará a la red, se puede optar por las
siguientes configuraciones:
a) Punto a punto (peer to peer): Todas las computadoras de la red pueden compartir sus
recursos. Ideal para pequeñas redes donde los recursos están distribuidos en distintos
equipos.
b) Recursos compartidos: En esta configuración se diferencian dos tipos de computadoras:
los servidores que contienen y centralizan los recursos y las computadoras clientes que
pueden acceder y utilizar esos recursos.
c) Cliente-Servidor: Se trabaja mediante peticiones y respuestas procesadas desde
programas que tienen una parte en el cliente y otra parte en el servidor; el cliente realiza
una petición y el servidor procesa la petición y la devuelve al cliente.
d) Configuración mixta; Es una mezcla de los dos casos anteriores. Los clientes pueden
compartir recursos entre ellos, y no sólo con el servidor.
Independientemente de la configuración de red utilizada, los grupos de trabajo que utilizan
redes informáticas, mejoran la administración, organización y productividad de sus tareas,
respecto de grupos de trabajos que utilizan computadoras independientes.
Ejemplo: El departamento de Publicidad de la empresa Acme S.A., tiene 5 empleados y cada
uno de ellos dispone de su propia computadora. Disponen de una impresora láser color de alto
costo, conectada a la computadora de Juan (el diseñador gráfico).
Cuando alguien quiere imprimir un documento tiene que grabarlo en un disquete o varios, si
es que ocupa mucho espacio, llevárselo a Juan, pedirle que deje de hacer lo que está
haciendo y le imprima una copia del documento.
Esta situación genera dos dificultades: una es que al estar pasándose todo el tiempo copias de
los documentos, complica tener la certeza de cuál es la versión actualizada; y otra, distrae a
Juan de sus tareas específicas.
Para evitar estos problemas, el jefe del departamento decide instalar una red. Qué ventajas
ha conseguido con esto?
a) Compartir recursos hardware: Ahora la impresora láser color estará disponible para
todos los empleados, cada uno desde su propia computadora puede dar la orden de
imprimir como si la impresora estuviera conectada a su propia computadora.
b) Compartir datos: La información de cualquier computadora se puede compartir, esto
permite manejar documentos que están en otra computadora, evitando así la duplicidad
de información.
c) Comunicaciones personales: Además del correo electrónico, la expansión de la
tecnología de redes se ha sumado a la popularidad de las teleconferencias. Una
teleconferencia es cualquier tipo de comunicación de múltiple sentido que se lleva a cabo
en tiempo real con equipo de telecomunicaciones o redes de cómputo. Así las señales de
audio y video viajan a través de una red de área local o a través de conexiones de Internet
a sitios remotos. Entre las subcategorías de teleconferencias:
a. Videoconferencias: permiten la comunicación en tiempo real a distancia, lo
que hace que personas en dos o mas sitios se comuniquen entre si mientras
ven la imagen de video de las que se encuentran en los demás sitios. Cada sitio
tiene una o mas cámaras, micrófonos, bocinas y monitores, además de un
CODEC (compresor/decompresor), los cuales procesan el audio y el video.
b. Audioconferencias: proporciona un enlace de audio similar al de un teléfono
convencional, excepto porque ofrece una calidad de audio mucho mayor y
permite que se enlacen más de dos sitios.
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c. Conferencias de datos: permiten que los participantes en dos o mas sitios
cuenten con un espacio de trabajo compartido en sus computadoras de
escritorio, puede ser mediante un entorno de “aplicación compartida” en donde
ambos usuarios pueden ejecutar y controlar un programa de software.
Este ejemplo ilustra las ventajas que proporcionan las redes informáticas, pero no refleja la
dificultad técnica que implica su instalación y que tiene que ver con los siguientes aspectos:
a) Distancia entre los equipos a conectar: Existen diferentes necesidades y
requerimientos si los equipos están próximos geográficamente, una oficina, un mismo
edificio, ó si están distanciados por varios o miles de kilómetros.
b) Medios de conexión: Se utilizan distintos sistemas de cableado y comunicaciones, de
acuerdo a la ubicación física de los equipos a interconectar.
c) Computadoras de diferentes tipos y sistemas operativos: La red puede incluir
computadoras
incompatibles entre sí, por este motivo se necesitarán sistemas
operativos y programas de aplicación especializados en la conexión y comunicación
de equipos heterogéneos.
d) Las computadoras de la red deben entenderse entre sí: Para esto es necesaria la
utilización de protocolos, es decir, un conjunto de normas que definan cómo se realiza la
comunicación a todos los niveles: que formato debe tener la información a transmitir por
el medio físico, a qué velocidad debe transmitirse, método para establecer un enlace entre
los equipos, cómo recuperarse ante posibles fallos en la transmisión, etc, Existen varios
protocolos y cada uno de ellos tiene una finalidad concreta, lo normal es que en una red
convivan varios protocolos.
e) Costo de implementación de la red: Para poder centralizar los servicios y recursos es
necesario invertir en computadoras de gran capacidad, denominados servidores y software
de alto rendimiento (sistemas operativos y programas de aplicación) Todo esto supone un
alto costo que los administradores deben estar dispuestos a asumir.
f)
Administración de la red: Se necesita una persona calificada que administre la red, este
persona, el administrador de la red, debe realizar continuamente tareas de mantenimiento
de la red, por ejemplo, configurar los equipos informáticos y de comunicaciones, instalar y
ajustar los sistemas operativos de las computadoras, crear usuarios y grupos de usuarios
con diferentes niveles de permiso, crear accesos a los recursos, etc.
Por lo antes expuesto, podemos concluir que las redes informáticas aportan grandes ventajas
pero su implementación y mantenimiento requiere enfrentar varias dificultades y asumir un
costo determinado.
3.2.
Tipo de redes de acuerdo a la ubicación de sus componentes
Según el lugar y el espacio que ocupen, las redes, se pueden clasificar en tres tipos:
a) LAN (Local Area Network) o Redes de área local:
Es un sistema de comunicaciones que consiste en diferentes dispositivos como, por
ejemplo, computadoras e impresoras. Contiene computadoras que están relativamente
cerca una de la otra y están conectadas físicamente utilizando cables, enlaces infrarrojos o
medios inalámbricos. Es una red que se expande en un área relativamente pequeña, por
ejemplo, en una oficina, edificio o campus universitario, la velocidad de transmisión de
datos usuales son del orden de 10 a 100 Mbps, y los equipos y red suelen atender a una
única empresa o entidad (son redes privadas).
b) MAN (Metropolitan Area Network) ó Redes de Area Metropolitana:
La red de área metropolitana es una red de gran escala que conecta a múltiples redes LAN
corporativas. Normalmente la MAN no pertenece a una sola organización; sus dispositivos
y equipos de comunicación son mantenidos por un grupo o un proveedor individual de
redes que vende sus servicios de trabajo en red a clientes corporativos. Las MAN a
menudo representan el papel de una red de alta velocidad que permite que se compartan
los recursos regionales.
c) WAN (Wide Area Network) o Redes de área amplia:
Su ámbito geográfico es amplio es un entorno regional, nacional o internacional.
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Es una red comúnmente compuesta por varias LANs y MANs interconectadas y se
encuentran en una amplia área geográfica. Estas redes que componen la WAN se
encuentran interconectadas por diferentes medios de comunicación, líneas de teléfono,
fibra óptica, microondas y satélites.
Existen también otros tipos de redes:
Redes hibridas: Entre las estructuras LAN y WAN, aparecen estas que son por ejemplo
las redes CAN, las redes de área campus. Estas redes mantiene los mismos principios
que las redes de área local, solo que a una escala mas grande y mas diversificada.
Existen también las redes de área de hogar (HAN) es un red que esta dentro del hogar
de un usuario que conecta los dispositivos digitales de una persona, desde múltiples
computadoras y sus dispositivos periféricos, hasta teléfonos, video-caseteras,
reproductores DVD, televisores, maquinas de fax y otros dispositivos digitales que están
conectados por cable a la red.
3.3.
Topologías de red
Para definir como está construido el sistema de comunicaciones se describe su topología, es
decir, como se conectan los equipos y cables sobre el terreno. Los diseñadores de redes
consideran distintos factores cuando deciden la topología o combinación de ellas a utilizar: el
tipo de computadora y el cableado (si es necesario) en el lugar, la distancia entre las
computadoras, la velocidad con la cual deben viajar los datos alrededor de la red y el costo de
configuración de la red.
Los datos se transportan sobre la red en una estructura llamada paquetes, los cuales son
fragmentos de un mensaje que es dividido en pequeñas unidades por la PC que recibe. Las
distintas redes tienen formatos de paquetes diferentes, pero la mayoría de los paquetes
tienen dos partes, el encabezado y la carga útil. El encabezado es la primera parte del
paquete, el cual contiene la información necesaria para la red. El encabezado identifica al
nodo que envía el paquete (el nodo fuente) y proporciona la dirección del nodo que recibirá el
paquete (nodo destino). La red lee cada encabezado de paquete para determinar el lugar al
que debe enviar el paquete y, en algunos casos, para determinar el mejor camino para que
llegue a su destino. También contiene los datos de control que ayudan a que el nodo receptor
reagrupe los paquetes de un mensaje en el orden adecuado. La carga útil son los datos reales
que se transmiten entre los dos nodos (en el entorno de Internet, los paquetes se conocen
como datagramas).
Se consideran los siguientes modelos básicos:
a) Bus o lineal: Los equipos se conectan al mismo cable con unas resistencias en los
extremos denominadas terminadores. Las señales se envían en ambos sentidos, de forma
que puedan llegar a todos los equipos. Al llegar a los extremos esas señales se pierden en
los terminadores. Es un esquema muy sencillo que requiere poco cableado pero no es muy
fiable ya que un pequeño fallo en una parte del cable, dejará sin comunicación a toda la
red. Se utiliza en redes locales con muy pocas computadoras.
b) Anillo: En este caso cada equipo se conecta directamente con sus vecinos formando entre
todos una estructura con forma de anillo. La información viaja desde el emisor, pasando
por los equipos que sea necesario, hasta llegar al receptor que se encargará de retirar la
señal para que no siga dando vueltas. El esquema de cableado es bastante sencillo y es
menos sensible ante posibles fallos en el cableado que la topología en bus.
c) Estrella: En este caso, se necesita un componente especial, denominado concentrador o
HUB al que se conectan todos los equipos de la red. La información pasa siempre a través
del concentrador que se encargará de recibir la señal del emisor y enviarla adecuadamente
al receptor. Esto es más complicado desde el punto de vista del cableado pero simplifica la
gestión de la red y aumenta su fiabilidad (si falla un cable sólo se quedará sin conexión el
equipo conectado directamente a él). Es el modelo que suele utilizarse en la mayoría de
las redes locales.
d) Malla: En este caso se interconectan todos los equipos entre si mediante líneas punto a
punto de forma que el cableado es muy complejo (sobre todo si hay muchos equipos)
aunque la fiabilidad y prestaciones que se logren sean muy elevadas.
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10
Las topologías enumeradas son configuraciones básicas que afectan a redes individuales. Sin
embargo, estas se pueden combinar formando grupos de redes o redes de redes con
topologías mixtas o combinadas.
3.4. Componentes hardware de una red
Cuando los datos se transportan de una PC a otra necesitan ser canalizados de manera
adecuada para que lleguen a su destino. Para lograr que esto sea posible, debe conectarse el
hardware adecuado en todas las PC y entre ellas.
3.4.1. Adaptador o interfaz de red (NIC).
Una vez que tenemos los equipos informáticos y el medio de transmisión de datos,
necesariamente debemos emplear un componente que haga de interfaz entre ambos, es
decir, que además de conectarlos pueda transformar las señales diferentes que se utilizan en
ambos lados.
Este elemento de conexión es el adaptador de red, interfase de red o NIC (Network
Interface Card). Este componente se instala, por un lado, en el equipo informático (utilizando
una ranura de ampliación) y por otra parte, estará conectado al medio de transmisión
(probablemente un cable).
3.4.2. Servidores de red:
Son computadoras especiales en las que se centralizan ciertos servicios. Atienden las
peticiones del resto de computadoras de la red y deberán responder en forma rápida, segura
y eficaz.
Este tipo de máquinas deben poseer gran velocidad de procesamiento y elevadas capacidades
de almacenamiento en disco y memoria principal.
Las capacidades requeridas estarán en función del número de usuarios y del nivel de
peticiones que deben atender. Cuando el servidor almacena archivos de datos para que los
usuarios tengan acceso a ellos, normalmente se conoce como servidor de archivos. La
empresa puede almacenar una sola copia de un archivo de datos en el servidor al cual pueden
acceder los empleados. Es necesario utilizar software avanzado para permitir el acceso
simultáneo al mismo archivo.
3.4.3. Estaciones de trabajo
Son todas las computadoras que componen la red y que no son servidores. Se distinguen dos
tipos principales:
a) Computadoras Personales: Son PCs a las que se les instala una placa de red mediante
la cual se conectan al medio de transmisión. Pueden trabajar de modo independiente
teniendo capacidad para decidir cuando compartir los recursos de la red. Este es el tipo
más habitual de estación de trabajo, dado que no se requieren capacidades especiales
para este tipo de computadoras.
b) Computadoras de red: Son computadoras que dependen totalmente de la red. No tienen
disco rígido y el sistema operativo se carga desde memoria de tipo ROM. Al arrancar se
conectan directamente al servidor, que les proporcionará los programas y datos necesarios
para operar.
Esta modalidad supone una sobrecarga del servidor y un aumento del tráfico de la red,
pero tiene la importante ventaja de simplificar la administración de la red, ya que el
software y las configuraciones se realizan sólo en el servidor. Además, como no tienen
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capacidad de procesamiento autónomo, los usuarios no pueden ejecutar programas no
autorizados, aumentando la seguridad ante posibles infecciones de virus.
3.4.4. Concentradores o HUBs
Permiten conectar diferentes equipos de red formando topologías estrella. Son equipos con
capacidad de decisión ya que pueden repartir en forma inteligente el tráfico que recibe de los
equipos conectados.
Un hub es el punto central desde el cual parten los cables de par trenzado hasta los distintos
puestos de la red, siguiendo una topología de estrella. Se caracterizan por el número de
puertos y las velocidades que soportan. Por ejemplo, son habituales los hubs 10/100 de 8
puertos.
Todas sus ramas funcionan a la misma velocidad. Esto es, si mezclamos tarjetas de red de
10/100 Mbps y 10 Mbps en un mismo hub, todas las ramas funcionarán a la velocidad menor
(10 Mbps).
3.4.5. Switch o conmutador
Es un hub mejorado: tiene las mismas posibilidades de interconexión que un hub. Sin
embargo se comporta de un modo más eficiente reduciendo el tráfico en las redes y el
número de colisiones.
Un switch no difunde las tramas por todos los puertos, sino que las retransmite sólo por los
puertos necesarios. Por ejemplo, si tenemos una computadora A en el puerto 3, una
computadora B en el puerto 5 y otra computadora C en el 6, y enviamos un mensaje desde A
hasta C, el mensaje lo recibirá el switch por el puerto 3 y sólo lo reenviará por el puerto 6 (un
hub lo hubiese reenviado por todos sus puertos).
Puede trabajar con velocidades distintas en sus ramas (autosensing): unas ramas pueden ir a
10 Mbps y otras a 100 Mbps.
3.4.6. Equipos para la ampliación o interconexión de redes
Los más importantes son los siguientes:
a) Repetidores: Son dispositivos muy simples (normalmente sólo tienen una entrada y una
salida) que amplifican la señal del cable haciendo posible que la red se amplíe más allá de
los límites normales. Se utilizan en redes con topología en bus, aunque se pueden aplicar
a redes en anillo y estrella.
b) Puentes (bridges): Permite conectar dos ó más redes distintas y separadas o bien dividir
una red grande en dos más pequeñas para aumentar su rendimiento. Conecta a dos LAN o
a segmentos de la misma LAN. Un puente revisa la información de cada encabezado de
paquetes y envía los datos que viajan de una LAN a la otra. Se están convirtiendo en una
tecnología cada vez menos utilizada debido a que emplean un método viejo para
determinar que nodos están enviando y recibiendo datos y estas funciones actualmente
están integradas en dispositivos mas avanzados.
c) Encaminadotes (routers): Mejoran el flujo de mensajes entre los equipos de distintas
redes “encaminando” los datos por la mejor ruta posible. En la figura siguiente se muestra
un ejemplo en que el Router A permitirá que un mensaje de una estación A llegue a
cualquier estación C aunque la comunicación entre A y C haya fallado; se enviará el
mensaje a través del ruoter B que, a su vez, lo transmitirá al C. Un router (encaminador)
pertenece a la capa de red. Trabaja con direcciones IP.
d)
Pasarelas (Gateways): Permite interconectar redes de arquitecturas muy diferentes
haciendo de traductor entre los distintos protocolos utilizados en ambas partes. Este tipo
de equipos es el que suele utilizarse para conectar grandes sistemas centrales (por
ejemplo, un mainframe IBM) a redes de área local.
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Esquema ejemplo del funcionamiento de los routers
3.5.
Velocidades de las Redes de Área Local
Entre los tipos mas comunes de tecnología de red se incluyen los siguientes.
3.5.1 Ethernet. La mas empleada en la actualidad Las implementaciones originales de
Ethernet utilizaban cable coaxil y se llamaban 10Base-5 y 10Base-2: La implementación más
popular (llamada 10Base-T) utiliza una topología de estrella y cables de par trenzado y puede
alcanzar velocidades de transmisión de datos de datos de hasta 10 Mbps (Megabits por
segundo). La mayoría de las instalaciones nuevas de red utilizan una topología de estrella
Ethernet con el cable de par trenzado o de fibra óptica como medio. Con Ethernet cuando dos
nodos transmiten información en el mismo instante, la colisión se detecta y los nodos vuelven
a transmitir los datos cada uno a la vez.
3.5.2 Ethernet rápido. También conocido como 100Base-T utiliza los mismos medios y
topología que la anterior, pero se utilizan tarjeta NIC para alcanzar velocidades de hasta 100
Mbps. Este tipo de red normalmente utiliza un cable de red Categoría 5. Un nuevo estándar se
llama CAT 6. La diferencia entre ambos es el desempeño en la transmisión. Este avance
proporciona una mas alta entre las señales y el ruido, permitiendo una confiabilidad más alta
para las aplicaciones actuales y velocidades de datos mas altas para las aplicaciones futuras.
3.5.3 Ethernet Gigabits. Es una versión que soporta velocidades de transferencia de datos
de un gigabit por segundo. Tiende a convertirse en el estándar general para las tareas y
procesos de ancho de banda alto. Evoluciono de la misma tecnología Ethernet que fue creada
en los años 70. Aunque es capaz de transferir 10 Gbps, un estándar que es muy popular y
accesible es 1000Base-T o 1Gbps.
3.5.4 Tipos de adaptadores
La siguiente tabla resume los principales tipos de adaptadores Ethernet en función del
cableado y la velocidad de la red. (T se utiliza para par trenzado, F para fibra óptica y X para
FastEthernet).
10Base5
Cableado
10Base2
Coaxial
Velocidad
10BaseT
10BaseFP
100BaseTX
100BaseFX
Par
trenzado
Par de
fibra óptica
Par trenzado
2 fibras
ópticas
10 Mbps
Topología
100 Mbps
Bus
Estrella
Long.máxima
segmento
500 m
185 m
Nodos
por
segmento
100
30
100 m
500 m
100 m
100 m
2 (un extremo es el hub y el otro el ordenador)
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3.6. Protocolos de red.
Todas las LAN están gobernadas por un protocolo, el cual es un formato acordado para
transmitir datos entre dos dispositivos. Existen muchos protocolos estándar. Cada uno de
ellos tiene sus ventajas y desventajas particulares. Para comunicarse de manera efectiva, un
usuario debe tener el mismo protocolo instalado en la PC local y en la PC remota que crean
una conexión. Estos pueden tener forma de hardware o software que debe ser instalado en
todas la computadoras de una red. Para una red Ethernet, normalmente el software del
sistema operativo le indica a la computadora la manera exacta en que debe segmentar,
formatear, enviar, recibir y volver a ensamblar los datos utilizando los protocolos TCP/IP;
NetBIOS/NetBEUI o IPX/SPX. Sin la instalación de este tipo de software, una computadora no
puede formar parte de la red.
Una sola LAN puede utilizar más de un protocolo, algunos de ellos son:
• TCP/IP: Actualmente es el protocolo de red predeterminado de Windows 2000
Professional (cliente) y las ediciones Server, Windows XP, Windows Server 2003 y muchos
otros sistemas operativos.
• NetBIOS/NetBEUI: Es un protocolo relativamente simple que en realidad no cuenta con
parámetros configurables y envía mensajes a todas las computadoras que son capaces de
recibirlos. Es un protocolo excelente para redes de oficinas pequeñas o de hogares, pero
no es adecuada para entornos mas grandes.
• IPX/SPX: Es un protocolo propietario de Novell y ha sido utilizado en la mayoria de las
versiones del sistema operativo para redes NetWare en las redes de oficina de todo el
mundo. Las nuevas versiones proporcionan soporte para TCP/IP.
3.7.
Componentes software de una red
Anteriormente, mencionamos la importancia de las capacidades de la computadora que
constituye el servidor de la red ya que debe atender a todos los requerimientos de los clientes
de la red. Pero no sólo el hardware debe ser de alto rendimiento, seguridad y eficacia,
también lo debe ser el conjunto de programas que se instalan en el servidor.
Los principales programas son:
3.7.1. Sistema operativo del servidor:
Es el programa más importante ya que controla el hardware y es el soporte básico para el
resto de las aplicaciones. Las características destacables en un sistema operativo de servidor
son:
a) Compartición de recursos: Tiene que permitir que los clientes accedan y utilicen de
forma coordinada los recursos centrales: impresoras, discos, etc.
b) Servicio de archivos y directorios: Debe facilitar el acceso de los clientes a los archivos
almacenados en el servidor como si éstos estuvieran en la computadora del cliente.
c) Optimización del acceso al disco: Como el servidor atiende continuamente las
peticiones de acceso a disco que realizan los clientes, el SO debe estar preparado para
gestionar las respuestas de la forma más rápida y eficaz posible.
d) Control de accesos y permisos: Al compartir mucha información y recursos, el servidor
debe tener algún sistema de control de acceso de los usuarios de forma que sólo se
permita entrar a los que estén autorizados. Además, debe disponer de un sistema de
permisos que otorgue distintos niveles de accesos los recursos. Esto hace posible, que, por
ejemplo, algunos usuarios puedan utilizar una impresora determinada y otros no.
3.7.2. Software de administración de red:
Cuanto más grande es una red más importancia tienen estos programas ya que facilitan la
administración de todos sus componentes: gestión de usuarios y tipos de usuarios, instalación
y control de programas en los servidores y en los clientes, control de los recursos disponibles,
configuración automatizada de las estaciones de trabajo con características comunes, etc.
3.7.3. Software de aplicación de servidor:
Algunos programas son diseñados para ejecutarse específicamente en los servidores. Por
ejemplo, si una empresa quiere que desde cualquier computadora del mundo se pueda
acceder a su catálogo de productos tendrá que tener un servidor con el sistema operativo de
red y conexión a Internet, e instalar un programa servidor de páginas web sobre el cual poner
el catálogo.
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Otro ejemplo típico, lo constituyen los programas gestores de bases de datos, que deben
instalarse en el servidor para atender las peticiones de los clientes.
Normalmente, estos programas tienen tanta importancia y utilizan tantos recursos de
máquina que el servidor se compra y configura atendiendo a la configuración exclusiva de ese
software. De aquí que estos servidores se identifican con el nombre del software o servicio
que proporcionan, por ejemplo, servidor web, servidor de base de datos (servidor Oracle, en
el caso que éste sea el gestor instalado).
3.7.4. Software de cliente de red:
Para que una estación de trabajo se pueda conectar a la red se debe utilizar el controlador
software (driver) del adaptador o placa de red. Sin embargo, para que un usuario pueda
utilizar la red, es decir, acceder al servidor y sus recursos, debe utilizar programas especiales.
En este caso, el sistema operativo de las estaciones de trabajo cliente no tiene por qué estar
especialmente preparado para su conexión a la red aunque sería lo más apropiado. Si el
sistema operativo no fue diseñado para operar en un entorno de red, deberán instalarse
utilidades que lo complementen y aporten las gestiones necesarias.
Ejemplo: En el sistema operativo Windows, estos programas se configuran en el cuadro de
diálogo “Propiedades de Conexión de Área Local”.
Así como para acceder a los servidores se requiere del correspondiente software cliente,
también existen programas de aplicación diseñados para clientes de red. Por ejemplo, el
cliente web para conectarse adecuadamente a cualquier servidor web, el cliente de bases de
datos, etc.
****
Tema 10: Internet
1. Introducción. Que es Internet?
Internet es una red de redes compuesta por miles de LAN's, MAN's y WAN's formada por todo tipo
de computadoras que se comunican mediante el protocolo TCP/IP.
Internet se conoce también como “la red de redes” o simplemente “La Red”.
Más precisamente, podemos decir que: Internet es una red de comunicaciones heterogénea y de
extensión mundial que permite soportar diferentes servicios o usos.
Pero además, Internet es:
•
•
•
•
•
•
•
•
Un sistema de comunicación para millones de personas de todo el mundo.
Una fuente de información y de recursos de todo tipo.
Cauce de colaboración entre grupos de investigación.
Centro de avance y desarrollo de la tecnología mundial.
Es un foro general de discusión sobre prácticamente cualquier tema.
Acceso a millares de bibliotecas, museos, bases de datos, etc.
Un escaparate virtual.
Campo para nuevos negocios.
Al conectarse millones de computadoras de todo el mundo las ventajas son innumerables, sobre todo en lo
que hace a la posibilidad de compartir recursos. Pero también, esta heterogeneidad trae aparejada grandes
dificultades técnicas debido a que las computadoras conectadas son de diferentes tipos, con distintos
sistemas operativos y, además, las redes interconectadas, también pueden ser diferentes.
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Por todas estas razones, existen diferentes tecnologías, estándares y definiciones que requieren el estudio de
los conceptos más básicos:
2. Conceptos básicos
2.1. Arquitectura Cliente-Servidor:
Los servicios que se utilizan en Internet se basan en la arquitectura Cliente-Servidor. Es decir, que existen
dos computadoras con funciones diferentes:
Cliente: La computadora que solicita un servicio (petición). Por ejemplo, enviar un mensaje de correo
electrónico o buscar información en una página web.
Servidor: La computadora que proporciona el servicio. Procesa la petición del cliente y genera la
respuesta adecuada. Por ejemplo, recibe y envía adecuadamente los correos electrónicos ó procesa las
peticiones de consulta a una cuenta bancaria.
2.2. Intranet:
Es una red de computadoras que utiliza las mismas tecnologías y servicios que Internet, disponible
solamente entre los miembros de una compañía u organización. Las Intranets utilizan el protocolo TCP/IP,
tecnología de Internet, permitiendo a las empresas intercambiar información privada de forma confidencial.
Una Intranet puede conectarse también a Internet especificando la dirección adecuada para acceder a la
información de cualquier red. Por tanto, se pueden aplicar a las Intranets todos los conceptos cuando se
hable genéricamente de Internet. Las Intranets suelen ser multiplataforma y su software resulta más barato,
en comparación con las redes tradicionales.
2.3. Protocolo TCP/IP
Un protocolo es el conjunto de reglas y especificaciones técnicas que permiten la comunicación entre dos
nodos, de manera confiable.
El protocolo básico utilizado en Internet es el formado por TCP (Transmission Control Protocol) e IP
(Internet Protocol. Pueden utilizarse otros protocolos en Internet pero deben basarse en estos.
Este protocolo requiere que cada computadora o nodo de la red esté identificado de forma unívoca con un
número, denominado dirección IP.
2.4. Direcciones IP:
Estas direcciones las otorgan, bajo petición, las redes de mayor entidad a las de menor, para poder llevar un
control sobre las direcciones otorgadas y las libres y no tener problemas de duplicación. En última instancia
el organismo que se encarga del control de direcciones es el NIC (Network Information Center).
Todo programa o aplicación en Internet necesita conocer el número IP de la computadora con la que quiere
comunicarse.
Cada dirección IP está dada por un número binario de 32 bits.
Ej. 011010110100101001111...............
Ese número binario se divide en 4 octetos que convertidos a base 10 dan lugar a 4 números entre 0 y 255,
estos cuatro números separados por punto dan lugar a la expresión numérica de la dirección IP.
Ej. 195.34.12.7
Cada número identifica una subred, los de la izquierda son redes de mayor tamaño, mientras que a la
derecha aparecen las de menor entidad, hasta llegar al último número que especifica el de la computadora
particular.
Dirección Internet.
Network
110001
001000
000110
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Host
000001
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195. 34. 12. 7
2.5. Sistema de nombres de dominio (DNS)
En Internet, dominio es el ámbito dentro de una red en el que está ubicado un conjunto de computadoras.,
cada uno con su dirección IP.
El sistema DNS permite definir nombres de forma jerárquica mediante categorías o subdominios separados
por puntos.
El DNS surge para facilitar la memorización de las direcciones IP. Es una traducción de una dirección IP
numérica en una dirección alfabética más fácil de recordar.
Los nombres están formados por conjuntos de palabras separadas por puntos. Cada palabra representa un
subdominio que está incluido a su vez en un dominio mayor. Se trata de una estructura jerárquica en las que
los dominios se van escribiendo en orden de importancia.
El subdominio de más alto nivel es el que se encuentra al extremo derecho de la dirección, y se le conoce
como dominio raíz. El dominio raíz indica el tipo de organización o país a la que dicha dirección pertenece.
Para el buen funcionamiento de las comunicaciones en la red existen computadoras (servidores de nombres)
que se encargan de "traducir” la nomenclatura "humana" (alfabética) a la "informática" (numérica).
El DNS es una base de datos distribuida de forma jerárquica por toda la red en esos servidores de nombres.
Esta jerarquía permite distribuir la responsabilidad de garantizar que no existen nombres repetidos dentro
del mismo nivel o dominio ya que el administrador de cada nivel es responsable del registro de nombres
dentro de su nivel y garantiza que éstos sean únicos.
Las autoridades de cada dominio raíz encargadas de asignar direcciones y nombres de dominio son los
NIC's (Network Information Centers).
Ejemplo: exa.unne.edu.ar
“exa” es un servidor que pertenece a la LAN de la Facultad de Ciencias Exactas, que a su vez se incluye en
la red de la UNNE y ésta a todas las universidades del país.
"unne" es el nombre del dominio principal.
"edu" identifica a las instituciones educativas.
"ar" nombre del dominio superior o raíz.
Algunos de los códigos en los que se agrupan los nombres de dominio en Internet:
Dominio de Organizaciones:
Dominio Propósito
Organizaciones comerciales
com
Instituciones educativas
edu
Instituciones gubernamentales
gov
Instituciones internacionales
Int
Instituciones que regulan y dan servicio a la red
net
Instituciones no lucrativas
org
Ejemplo
cocacola.com
unne.edu
whitehouse.gov
lahaya.int
internic.net
isoc.org
Dominio de países:
Cada país se representa por dos caracteres de acuerdo con el código internacional de los países, según los
estándares de la ISO (International Standart Office).
ar - Argentina
es - España
cl - Chile
2.6. Organismos que se encargan de la coordinación de la red:
a) NIC (Network Information Center): Se encarga de la asignación de direcciones. Todas estas áreas se
hacen de un modo descentralizado, es decir, por áreas geográficas: http://www.internic.net
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b) ISOC (Internet Society): Formada por miembros voluntarios sin ánimo de lucro y cuyo propósito
principal es promover el intercambio de información global a través de la tecnología Internet. Se encarga de
la administración técnica y dirección de Internet.
http://www.isoc.org
c) IAB (Internet Architecture Board): Toma las decisiones acerca de los estándares de comunicación
entre las diferentes plataformas. http://www.iab.org
2.7. Proveedor de servicios de Internet (Internet Service Provider o ISP ).
Básicamente hay dos formas de conectarse a Internet desde una computadora: conexión directa y conexión
remota.
Conexión directa: Tiene carácter permanente, existe una conexión constante a Internet) y suele ser
utilizada por empresa con muchos usuarios. Al ser permanente la conexión es inmediata y no requiere
de ningún proceso de inicio de conexión, validación de usuarios, etc.
Conexión remota: Tiene carácter temporal y por lo tanto, cada vez que se desea acceder a Internet se
debe realizar el inicio de la conexión y validación del usuario que intenta acceder.
Para que un usuario pueda acceder remotamente, debe utilizar los servicios de un ISP o Proveedor de
Servicios de Internet. Este es una empresa que tiene una conexión directa a Internet.
La comunicación entre el cliente remoto y el ISP suele realizarse a través de la línea telefónica convencional
(RTB ó Red de Telefonía Básica), que requiere el uso de módems. Otra posibilidad es utilizar líneas de alta
velocidad como la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados).
Para operar con un ISP el usuario debe solicitar una cuenta, esta cuenta tiene un nombre y una palabra clave
(password) para su autenticación.
Cada ISP está comunicado simultáneamente con Internet y con otros ISP a través de enlaces telefónicos o
canales de satélites. Todos los ISP del mundo están comunicados con la misma red, y el tráfico de cada ISP
se divide y personaliza a través de routers dispersos por el mundo entero.
Los routers tienen la función de intercomunicar redes de una misma topología o de topologías distintas
como Ethertnet con ATM, FDDI, X25, etc.
Cuando un router recibe un paquete lo desmonta para obtener un mensaje del paquete y este mensaje se
reensambla hasta que se convierte nuevamente en un paquete y se lo envía a la próxima red. En resumen, los
routers se utilizan en toda la red Internet para intercomunicar los circuitos de comunicación y, al mismo
tiempo, dividir el tráfico entre las redes. Por lo tanto, los proveedores (ISP) poseen también router para
intercomunicar los módems que reciben las comunicaciones de sus clientes con el canal de Internet.
El proveedor puede contener componentes para acelerar el acceso y personalizar la utilización del canal de
Internet (Proxy) o para bloquear el acceso de usuarios indeseables.
2.8. Tipo de conexión
Los tipos de conexión disponibles, son la tradicional conexión telefónica, conocida como Dial-up, que
permite velocidades limitadas a las del módems (actualmente 56 Kbps).Algunos proveedores que ofrecen
otras opciones de conexión más veloces, como la conexión de banda ancha: mediante los siguientes
servicios: ADSL, cable módem e Internet sin cables.
a) ADSL: esta tecnología transforma la línea de cobre utilizada para la telefonía básica en una línea digital
de acceso a Internet a alta velocidad independiente del teléfono. Consiste en introducir 3 canales en la línea
telefónica: uno para la voz, otro de velocidad media (128 Kbps) y bidireccional, y otro de alta velocidad
(256 Kbps o 512 kbps) que sólo funciona en dirección al usuario. Esto permite hablar por teléfono por el
primer canal y navegar por la Web a través de los otros dos.
b) Cable módem: Provistos por empresas de televisión por cable. Utiliza para la transmisión cable
coaxial o fibra óptica. Existe una variedad más lenta y económica que combina el uso del cable
telefónico y el de cable coaxil para bajar la información.
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c) Internet inalámbrico: La conexión se hace a través de una pequeña antena, que se coloca en el balcón
o terraza. Se necesita placa de red. La información se transmite por el aire a través de radiofrecuencia
hasta llegar a las torres de transmisión y recepción del proveedor.
3. Direcciones URL:
URL es el acrónimo de Universal Resource Locators, es decir, localizador de recursos universal. Es una
notación estándar para direccional cualquier recurso, esté donde esté. La sintaxis que se emplea es la
siguiente:
<método_acceso>:<localización_recurso>
Método de acceso: Puede ser la de un protocolo determinado (http, ftp, etc.) ó de un servicio determinado
(mailto, news, etc.).
Localización del recurso: Esta depende del método de acceso:
a) Si el método de acceso es un protocolo de comunicaciones (http o ftp), la localización exacta del recurso
vendrá dada por la dirección IP o el nombre de dominio de la máquina que contiene al recurso y la ruta
completa de la máquina hasta llegar al recurso. Por ejemplo:
http:// 382,18,431,29/web/novedades/novedades.php
htttp://www.unne.edu.ar/web/novedades/novedades.php
b) Si el método de acceso indica una dirección de correo, la localización exactas correspondería a la
dirección de correo electrónico. Por ejemplo:
malito: introducción@exa.unne.edu.ar
3.1. Principales servicios de Internet
Como se dijo Internet, es una gran red de comunicaciones que permite llegar a cualquier rincón del mundo,
pero lo verdaderamente interesante de esta red está en el uso o servicios que ofrece.
Cada servicio de Internet emplea un conjunto de tecnologías, programas y utilidades que están orientadas a
realizar una sola tarea: transmisión de mensajes, lectura de páginas remotas, realización de
videoconferencias, etc. Los servicios de Internet más utilizados son:
Correo electrónico (e-mail)
Word Wide Web (WWW)
Transferencia de ficheros (FTP)
Grupos de noticias (News)
Conversación múltiple entre usuarios (IRC y Chat)
3.2. Correo electrónico (e-mail)
Es uno de los servicios más utilizados puesto que es sencillo de manejar y muy rápido. Permite enviar
mensajes a y desde cualquier computadora conectada a Internet. Los mensajes pueden ser enviados y
recibidos sin que el destinatario esté necesariamente conectado a Internet en ese momento (comunicación
offline).
Para enviar un mensaje de correo electrónico es necesario que existan los siguientes elementos:
El destinatario y el remitente deben tener definidas cuentas de correo en algún servidor de correo
electrónico. De esta forma, cada usuario tendrá una dirección de correo válida (única en todo Internet)
formado por el nombre de la cuenta, el símbolo separador @ y el nombre del servidor de correo.
<usuario>@<dominio_servidor-correo >
Ejemplo: introducción@exa.unne.edu.ar
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El buzón del destinatario en el servidor de correo debe tener espacio libre para albergar el mensaje.
Recordemos que el buzón es un espacio de disco con una determinada capacidad.
Para enviar o recibir correos se requiere que la computadora esté conectada a Internet y tener un programa
especial, denominado cliente de correo electrónico (por ejemplo, el Outlook Express, Eudora, o el Netscape
Messenger). Desde ese programa deberá configurar el perfil de usuario, es decir, indicar cuál es el servidor
de correo que utiliza y el nombre de la cuenta. Esto permite que el usuario pueda leer su correo desde
cualquier computadora, en la que configure su perfil de usuario en un programa de gestión de correo
electrónico.
3.3. Word Wide Web (WWW)
Este servicio, también denominado, Web, permite acceder a documentos enlazados y distribuidos
mundialmente. La potencia de estos documentos reside en que son “hipertextos”, es decir, que pueden
contener enlaces a otros documentos almacenados en cualquier parte del mundo. Por esta característica, se
la conoce también como “telaraña mundial”.
El uso de este servicio es lo que realmente a popularizado Internet, ya que permite acceder a todo tipo de
información disponible en todos los servidores del mundo.
Los documentos, denominados páginas web, se almacenan en servidores web y pueden ser localizados
mediante su dirección URL.
Una página Web o documento HTML (Hypertext Markup Language o Lenguaje de Marcas de
Hipertexto) es un fichero de texto no formateado (fichero ASCII), que hace uso de códigos especiales
llamadas “etiquetas”. Estas etiquetas insertas en el texto, determinan la forma en que se visualizaran los
datos en un navegador.
Una página Web puede incluir tres tipos de información: texto, gráficos e hipertexto. Un hipertexto es
texto resaltado que el usuario puede activar para cargar otra página Web.
La diferencia entre un documento hipertexto y un documento normal consiste en que el primero contiene,
además de la información, una serie de enlaces o conexiones con otros documentos relacionados, de
manera que el lector puede pasar de un tema a otro y volver al documento original en el momento en que le
interese.
Los enlaces están formados por: un elemento de enlace que es destacado del resto (por ejemplo, en la Web,
un texto subrayado y con un color especial) y un destino que puede ser otro hipertexto u otro nodo no
hipertextual. La activación del elemento de enlace (por ejemplo, pulsando el botón del ratón sobre él)
provoca la visualización de la información del destino. Este proceso se conoce como navegación por la
información.
Los hipertextos constituyen una verdadera revolución en la concepción del almacenamiento y presentación
de la información ya que facilitan:
• Almacenamiento de un gran volumen de información.
• Facilidad de acceso y consulta.
• Presentación de una forma agradable, incluso divertida.
• Estructuración no lineal de la información.
• Adquisición de conocimientos de manera más participativa
• Interacción entre la información y quién la consulta.
Crear páginas en la Web implica:
1- Diseñar la página mediante el lenguaje HTML
2- Colocar dicha página en un servidor para que sea accesible al resto de usuarios de la red.
3- Hacer pública la página.
3.3.1.
Principales ventajas del servicio Web:
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Permite combinar texto y gráficos con mucha facilidad.
Los hiperenlaces permiten cargar páginas de cualquier otro servidor conectado a Internet, da igual
que esté localizado en España o en Australia.
La creación de páginas Web es bastante sencilla mediante el lenguaje HTML.
Los usuarios que quieran acceder a las páginas web tienen que tener una computadora conectada a Internet
y un programa especial, denominado cliente web, denominado también explorador web o navegador web.
Estos programas son capaces de traducir las el código del lenguaje HTML (Hyper Text Markup Lenguaje o
Lenguaje de Marcación de Hipetexto) que es el que contienen las páginas web.
La transferencia de páginas web entre el servidor y el cliente se realiza siguiendo las normas del protocolo
http (HyperText Transfer Protocol o Protocolo de Transferencia de Hipetexto).
3.3.2.
Navegadores.
Para comunicarse con un servidor los usuarios finales ejecutan programas-clientes (Browsers o
navegadores), denominados así porque solicitan el servicio al servidor.
En el caso de Internet, el navegador es tan sólo una interfase que facilita la visualización de los servicios
que puede poner a disposición el servidor al que se está accediendo. Los navegadores acceden a las páginas
web que ponen a disposición servicios tales como correo electrónico, búsqueda de documentos y acceso a
archivos.
Internet es una tecnología abierta y a su vez estandarizada, por lo tanto todos los servicios que se encuentran
disponibles en la red son compatibles con los navegadores existentes. Sin embargo, en algunos sitios Web
es necesario utilizar Plug-ins, que se adicionarán al navegador para facilitar la visualización de imágenes
3D, sonidos, películas e incluso la comunicación por medio de sonidos como si se tratase de un teléfono o
una videoconferencia.
Ejemplo de programas navegadores son: Internet Explorer, Netscape, Opera. etc,
3.3.3.
Buscadores.
El crecimiento de Internet requiere mejorar los sistemas de búsqueda de la información, tanto cualitativa
como cuantitativamente. Constantemente aparecen nuevos buscadores o nuevos servicios en buscadores ya
conocidos que son muy útiles tanto para buscar como para manipular la información según las necesidades
del usuario.
Estas herramientas son potentes programas que recorren la red recopilando los textos que se encuentran en
las páginas y haciendo listados para crear las grandes bases de datos sobre las que después los internautas
(se llama así a las personas que navegan por Internet) realizan las búsquedas. La calidad de los buscadores
se mide por el número de veces que actualizan la información registrada y por la cantidad de información
que guardan en cada sitio visitado. Existen dos tipos básicos de buscadores: los índices temáticos y los
motores de búsqueda.
a) Índices temáticos:
También denominados directorios, catálogos o buscadores por categorías. Este tipo de buscadores trata
de recoger en sus bases de datos toda la información que se halla en la red y en algunas ocasiones fuera de
ella. Luego de procesarla la presentan al internauta en forma ordenada. En los directorios, los recursos están
estructurados en materias y submaterias, lo que permite ver de forma ordenada el volumen de información
que existe sobre un tema determinado. Cuando el usuario desee buscar información, deberá entrar en una
determinada categoría e ir avanzando entre el árbol de subcategorías en que se divide, hasta llegar a una
página que contenga enlaces directos a las páginas Web. Resulta conveniente de utilizar cuando se buscan
páginas de organismos oficiales, entidades, empresas o sitios Web que sean conocidos.
b) Motores de búsqueda:
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También se los denomina robots de búsqueda. El usuario introduce una o más palabras claves y el
buscador se encarga de rastrear a través de la Web y mostrar aquellas páginas que contiene conceptos
requeridos. Esta herramienta proporciona información más novedosa, actualizada y detallada. Conviene
utilizar los motores de búsqueda cuando se quiera encontrar un dato concreto.
La diferencia fundamental entre ambos es que los índices mantienen sus bases de datos manualmente, es
decir que se sirven de la información que periódicamente introducen empleados e internautas al dar de alta
páginas web. Los motores de búsqueda emplean métodos automatizados para conseguirlos.
Los aciertos son los documentos que se ajustan o se acercan de una u otra forma a los criterios establecidos
en la búsqueda.
Algunas herramientas muy utilizadas son:
Yahoo:. Se trata de un directorio completo de Internet. Un amplio y experto equipo de documentalistas lo
mantiene siempre actualizado. Aunque no es un motor de búsqueda, permite emplear operadores booleanos,
frases, buscar por URL o por titulo, palabras incompletas, etc.
Incluye además un visualizador de imágenes llamado Yahoo Picture Gallery, que basa su funcionamiento
en tecnologías de última generación, que permiten buscar imágenes en las bases de datos por palabras claves
simples o frases literales.
http://www.yahoo.com; http://gallery.yahoo.com
Excite: Es otro de los grandes índices temáticos que se encuentra en la red. Al igual que Yahoo, refuerza su
estructura con algunas opciones de búsqueda. Sin embargo, aporta un nuevo recurso. Cuando se realiza una
búsqueda, relaciona automáticamente los términos que se han incluido con otros que normalmente se
relacionan con estos, a los que también incluye como palabras claves a buscar. Es decir, analiza
estadísticamente los temas coincidentes en una página web. El sistema empleado para conseguirlo es
Intelligent Concep Extraction (ICE). Las categorías del índice en Excite reciben el nombre de canales.
http://www/excite.com
Google: Es un motor de búsqueda y en estos momentos, es el más utilizado de Internet
www.google.com
Altavista:
Es un buscador del tipo motor de búsqueda. Su empleo es muy fácil y ofrece un alto nivel de aciertos.
Altavista ofrece una traducción automática on-line de páginas web en varios idiomas.
http://www.altavista.com
Lycos: Implementa un sistema automático que le da la bienvenida al usuario en su idioma y para ello
detecta la IP de procedencia del usuario. Para cada búsqueda realizada incluye un valor porcentual que
indica el nivel de acierto conseguido.
http://www.lycos.com
c) Multibuscadores:
Estos últimos no tienen una base de datos propia, lo que hacen es buscar la página en unos cuantos motores
de búsqueda e índices y combinar los resultados de la búsqueda en esos buscadores. Como ejemplos de
multibuscadores podemos destacar Meta buscador de desarrolloweb, en castellano, o Metacrawler, en
inglés.
d) Otras clasificaciones:
Aparte de la clasificación anterior de los buscadores, también se pueden distinguir de otras formas.
Por su ámbito: los hay internacionales, nacionales, incluso de regiones más pequeñas, como provincias
o ciudades.
Por el tema: existen buscadores genéricos, donde podemos encontrar todo tipo de páginas, y también
los hay temáticos, donde solo hay páginas que tratan sobre una temática específica.
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3.4. Transferencia de archivos (FTP):
Este servicio permite extraer ficheros de servidores especializados, es decir, servidores FTP. Se basa en el
protocolo del mismo nombre (File Transfer Protocol o Protocolo de Transferencia de Ficheros). Es muy útil
para descargar ficheros de todo tipo: aplicaciones de libre distribución, gráficos, videos, música, etc., en la
jerga informática, sería “bajarlo” de Internet. También es posible descargar archivos desde páginas web
pero esta transferencia es menos segura y más lenta.
Para realizar la transferencia correctamente, es necesario que tanto el cliente (el que recibe el archivo) como
el servidor (el que proporciona los archivos) tengan instalados los programas específicos: cliente FTP y
servidor FTP, respectivamente.
Existen dos tipos de FTP, según se requiera autorización o no para ingresar en el servidor remoto:
FTP: En este caso se requiere autorización. Debemos ingresar al servidor con un nombre de usuario y
su palabra clave correspondiente.
FTP anónimo: No se requiere autorización. En realidad, se utiliza un usuario especial, llamado
anonymus, que no tiene clave y se conecta por defecto.
3.5. Grupos de Noticias (News):
Los grupos de noticias, también llamados grupos de debate, discusión o simplemente News, permiten
agrupar mensajes en categorías y temas especializados de forma que todas las personas que acceden a él
pueden leer o añadir mensajes. Se comporta como un tablón de anuncios especializado en un tema
particular.
Para acceder a este servicio debemos conectarnos a un servidor de news utilizando un programa adecuado,
es decir, un cliente news.
Existen dos tipos de grupos: públicos, es decir, a los que podemos suscribirnos libremente, y privados, para
los que necesitaremos un nombre de usuario y clave.
Se suele utilizar el mismo programa para manejar mensaje de news y mensaje de correo electrónico, pero
son servicios distintos. Las principales diferencias entre ambos, son:
Distintos protocolos: El correo electrónico utiliza POP y SMTP, mientras que news usa el NNTP
(Protocolo de Transferencias de Noticias de Red).
Tiempo de ejecución del servicio: El envío de correo electrónico es prácticamente inmediato, mientras
que un mensaje de news suele tardar unos días en aparecer en el grupo.
Privacidad: Los mensaje de correo electrónico son de carácter privado. Sin embargo los mensajes a
grupos de noticias pueden ser públicos o privados.
3.6. Conversación múltiple entre usuarios: IRC ó Chat
Este servicio permite que un usuario conectado a Internet pueda dialogar en tiempo real con varias personas
al mismo tiempo. Se suele denominar Chat (conversación) ó IRC (Internet Relay Chat) que es el protocolo
que utiliza este servicio.
Para utilizar este servicio deben considerarse los siguientes componentes:
Disponer de un programa cliente IRC (por ejemplo, ICQ,, NeetMeeting, mIRC, etc) desde el cual
conectarse a un servidor IRC.
Los servidores proporcionan varios canales o salas, cada uno de los cuales puede tener varios temas.
Los canales pueden ser públicos, si tienen acceso libre o privados, si piden contraseña para su acceso.
Algunos servidores permiten crear un canal, público o privado, es útil para concertar entrevistas entre
varios interlocutores que pueden estar geográficamente muy distantes.
Al conectarse a un canal, se requiere una identificación con un seudónimo o Nick. Este será el nombre
por el que se conocerá a cada uno de los interlocutores.
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El método de conversación más usual se basa en introducir líneas de texto. Sin embargo, algunos
canales permiten también conversación mediante voz e incluso mediante imágenes (requiere de una
webcam).
En una sesión, además de conversar, podemos enviar archivos (documentos, videos, música, etc.) de
forma inmediata.
En algunos canales, existe un moderador, que puede decidir expulsar a alguien del canal si lo considera
oportuno.
3.7. ¿Qué es la mensajería instantánea?
Los programas de mensajería instantánea son utilizados para “chatear” y no necesariamente utilizan el
protocolo IRC sino redes propietarias de los diferentes softwares que ofrecen este servicio.
La Mensajería Instantánea es un punto intermedio entre los sistemas de chat y los mensajes de correo
electrónico, las herramientas de mensajería instantánea, son programas generalmente gratuitos y fáciles de
usar y, mientras hay una conexión a Internet, siempre están activos.
El servicio de mensajería instantánea ofrece una ventana donde se escribe el mensaje, en texto plano o
acompañado de iconos o emoticons (figura que representan estados de ánimo), y se envían a uno o varios
destinatarios quienes reciben los mensajes en tiempo real, el receptor lo lee y puede contestar en el acto.
Los mensajes se intercambian entre aquellas personas (contactos) que se han autorizado mutuamente para
comunicarse. En esto es distinto del IRC (chat) en donde uno entra a un salón y habla con cualquiera sin
saber quien está al otro lado.
Al conectarnos al servidor, éste, automáticamente, nos informa si nuestros contactos están conectados o no,
y a su vez les informa a ellos de nuestra presencia (esto último se puede evitar haciendo que uno se conecte
como si fuera invisible, es decir viendo a los demás pero sin que le vean a uno).
Cuando alguien desea comunicarse con otra persona, selecciona el contacto correspondiente de su lista de
contactos conectados y le envía el mensaje.
A las últimas versiones se les han añadido una serie de aplicaciones extra como la posibilidad de entablar
conversaciones telefónicas, utilizando la infraestructura de Internet y el compartir diferentes tipos de
archivos y programas, incluidos juegos en línea.
La mensajería instantánea ha ganado popularidad en forma arrasadora. En los últimos años, el número de
usuarios de cualquiera de los principales servicios: Instant Messenger de AOL, MSN Messenger de
Microsoft, Yahoo! Messenger e ICQ, se ha incrementado en forma sustancial alcanzando casi el número
total de usuarios de Internet.
Independientemente de si ayudan a incrementar la productividad o deteriorarla, los sistemas de mensajería
instantánea son una herramienta de trabajo y una forma de comunicación personal hoy imprescindible para
muchas personas y empresas que verían afectadas sus actividades si carecieran de ellos, dado que posibilitan
la comunicación a un costo mínimo.
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