TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN
Bloque Nº: 5 Comunicación Redes Informáticas 4to año Secundaria Prof. César Manuel Giménez
Instituto Superior “Nuestra Señora de la Misericordia” I-29
Tecnología de la Información y la Comunicación – 4to año Secundaria Prof. César Manuel Giménez
Bloque 5 Circulación de la información
BLOQUE 5: COMUNICACIÓN Es el medio de transmitir, compartir o hacer común a una o más personas una determinada información. Para que exista comunicación es necesario que el destinatario, o sea la persona a la cual se transmite, la reciba y comprenda; si no existe destinatario no puede haber comunicación. ELEMENTOS El modelo básico de la comunicación se compone de los siguientes: ELEMENTOS DE LA COMUNICACIÓN Es el emisor y contiene una cantidad de mensajes (signo o secuencia de signos) FUENTE posibles. Actúa sobre el mensaje proveniente de la fuente para convertirse en señales que CODIFICADOR acepte el canal. CANAL DE SEÑALES Formas de transportar las señales Actúa sobre las señales recibidas, transmitiendo el mensaje en una forma que pueda DECODIFICADOR ser interpretado por el receptor para su utilización. RECEPTOR
Es el que recibe el mensaje en la forma que le es presentada por el decodificador.
FUENTE DE RUIDO
Son llamadas así las señales de interferencia que introducen los hechos externos en el sistema de comunicación.
Un simple esquema nos presenta la secuencia de los elementos anteriores que forman el sistema de comunicación.
Canal de señales
Codificador
Fuente
Decodificador
Señales emitidas
Transmisión del mensaje emitidas
Señales recibidas
Ruido
Receptor
Recepción del mensaje
TELECOMUNICACIONES Es el sistema de comunicación de la información por medios electrónicos, normalmente a cierta distancia. Acontecimientos significativos como el telégrafo fueron desarrollando las comunicaciones, pero la verdadera revolución de las telecomunicaciones comenzó en el día en que Samuel Morse, envió el primer telegrama sobre un alambre de hierro extendido a lo largo de 40 millas y que unía la Cámara de la Suprema Corte de Estados Unidos con la estación de la Baltimore y Ohio Railroad en Baltimore, Maryland.
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Luego vino la invención del primer telégrafo cantante de Alexander Bell (1876) y posteriormente la invención del teléfono, que produjo una verdadera conmoción mundial en materia de telecomunicaciones, convirtiéndose en la base en que se sustentaron los más modernos sistemas de comunicaciones de datos e informaciones, a tal punto que hoy en día uno de los sistemas que enlazan a todos los países en una red gigante (Internet), que intercambia la información contenida en millones de computadoras, se realiza a través del teléfono. TELEMÁTICA Es el empleo de las telecomunicaciones por medios informáticos (teleinformática o teleproceso). Esto permite el desarrollo de sistemas de transmisión espaciales, distintos de los destinados a las comunicaciones orales. En esta forma, comenzaron a automatizarse las líneas de comunicación y a utilizarse otros medios de transmisión como los cables coaxiales. Con el fin de estandarizar la conexión entre redes de comunicaciones se elaboraron protocolos y normas a las cuales se deben adaptar las respectivas transmisiones. Así surgieron diferentes criterios para clasificar la forma de comunicarse, entre los cuales podemos mencionar:
En línea (on line): cuando las terminales se encuentran conectadas directamente al ordenador principal. De tiempo real: cuando las respuestas del procesador se producen con la necesidad requerida. LAS COMPUTADORAS SE COMUNICAN Como vimos, el hombre necesita información que la mayoría de las veces se obtiene a través de un medio de comunicación porque la fuente es lejana o distante. En la actualidad, mucha de esa información es, fue o será procesada por una computadora, por lo que agiliza mucho el trabajo el hecho de que la comunicación se haga a través de la misma computadora juntamente con algún medio de comunicación. Los medios utilizados para la comunicación entre computadoras son muy diversos: desde un simple cable hasta un satélite sirven parea establecer una comunicación. La forma más simple de intercambiar información entre dos computadoras consiste en unirlas por medio de un cable para link que se conecta al puerto paralelo (el puerto donde se conecta el cable de la impresora). Con este tipo de conexión y la ayuda de un programa llamado link (enlace) se pueden pasar de una computadora a otra los archivos que contienen información. Las conexiones que sólo permiten la transferencia de archivos de una computadora a otra se llaman comúnmente file transfer (transferencia de archivo). Todos los días, cuando hablamos por teléfono, estamos accediendo a una gran red que permite la comunicación en todo el mundo. La misma red telefónica puede ser utilizada también por una computadora como medio para comunicarse con otras máquinas. Para lograr una comunicación entre dos computadoras por medio de la red telefónica se necesita que cada una de esas máquinas tenga instalado un módem. Cuando una computadora tiene que transmitir información, el módem transforma las señales digitales en señales analógicas, que pueden ser enviadas por la red telefónica (modulación). Cuando la información llega al receptor, su módem transforma las señales analógicas recibidas en señales digitales (demodulación) para que puedan ser manejadas por la computadora.
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SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES Un sistema de telecomunicaciones no es otra cosa que un conjunto de software y hardware compatibles, ordenados para comunicar información de un lugar a otro, compuesto de los siguientes elementos: COMPUTADORAS
Para procesar la información.
TERMINALES
Cualquier dispositivo de entrada y salida que envíen o reciban datos.
CANALES
Enlaces mediante los cuales los datos o la vos son transmitidos
PROCESADORES
De comunicaciones (módem, multiplexores y procesadores frontales)
SOFTWARE
Controla la actividad de entrada y salida y maneja otras funcione de la red de comunicaciones.
Un sistema de comunicación de datos está compuesto por estaciones transmisoras capaces de enviar datos y estaciones receptoras capaces de recibir datos, entre ambas estaciones debe existir un canal de comunicaciones. Este canal no es un canal ideal sino que está afectado por distintos fenómenos que introducen “ruido” en el mismo y afectan las señales de datos que se transmiten por el. Canal de comunicaciones
Estación Emisora
Ruido
Estación receptora
Equipo terminal de datos (DTE): Los equipos terminales de datos (Data Terminal Equipment) pueden dividirse en dos partes: el emisor o receptor de datos y el controlador de comunicaciones. El emisor o receptor es el dispositivo informático (por ejemplo una computadora, un traductor de protocolos y multiplexores) que tiene la capacidad de generar, recibir o procesar información. Para el circuito de datos, el DTE se define como el dispositivo en el extremo usuario de una interfase usuario a red que sirve como origen de datos, destino o ambos. El DTE se conecta a una red de datos a través de un dispositivo DCE y utiliza normalmente señales de sincronización generadas por el DCE. Equipo terminal del circuito de datos (DCE): Los equipos de comunicación de datos (como por ejemplo un MÓDEM o una tarjeta de interfase de red), también denominados equipos terminales del circuito de datos (Data Terminal Cicuit Equipment) actúan como interfase entre los equipos informáticos y la red de comunicaciones. La misión de estos equipos básicamente consiste en transformar las señales digitales generadas por el equipo informático en señales (por ejemplo analógicas) capaces de ser transmitidas por la red y viceversa. Otra función que realizan es la de establecer y liberar el circuito de comunicaciones. Para el circuito de datos, el DCE se define como el dispositivo y conexión de una red de comunicaciones que comprende el extremo de la red de la interfase de usuario a red. El DCE brinda una conexión física a la red, envía el tráfico y proporciona una señal utilizada para sincronizar la transmisión de datos entre los dispositivos DCE y DTE.
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Línea de comunicaciones: Es el enlace físico (como un cable o un circuito de comunicaciones) que conecta a uno o más dispositivos a otro u otros dispositivos. Es el conjunto de medios que permite unir los dos DCE. Enlace de datos: Es el circuito establecido entre el DTE que actúa como emisor de datos y el DTE que actúa como receptor de los datos. Las señales que se generan o llegan al DTE son señales digitales, que son entendidas por los equipos informáticos. El enlace de datos está formado por los controladores de comunicaciones de los equipos informáticos, los DCE y las líneas de comunicaciones. Circuito de datos: El circuito de datos es el camino formado por los DCE y la línea de comunicaciones. Su función es entregar, en la interfase DTE receptora, las señales bajo la misma forma e información que recibió en la interfase DTE emisora. ESQUEMA BÁSICO DE UN CIRCUITO DE COMUNICACIONES DTE (con controlador de comunicaciones)
DTE (con controlador de comunicaciones) DCE
DCE
Línea de comunicaciones Circuito de datos Enlace de datos
Los sistemas de telecomunicaciones realizan un número de funciones independientes que, generalmente, son invisibles para las personas que usan el sistema. Mediante esas funciones el sistema procesa la información con el fin de determinar el mensaje correcto que llegará al receptor adecuado, convirtiendo los mensajes de acuerdo con la velocidad de la computadora, a la velocidad de la línea de comunicaciones, realizando al mismo tiempo el debido control de flujo de informaciones que transmite.
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TRANSMISIÓN La transmisión y recepción de la información por medio de un sistema de telecomunicaciones se realiza empleando señales electromagnéticas, que pueden ser:
Analógicas:
representadas por una onda continua que pasa por un medio de comunicación (utilizadas en particular para transmitir la voz).
Digitales: forma de onda que transmiten datos codificados en dos tipos de pulsos eléctricos; de encendido (on) y de apagado (off). El dispositivo que se emplea para traducir señales digitales de una computadora a una forma analógica (líneas telefónicas), o traducir señales analógicas en digitales, es el módem
Señales digitales
Señales analógicas
Señales digitales
Los medios que se utilizan para transmitir los datos de un dispositivo (emisor) a otro (receptor) en una red de telecomunicaciones se conocen con el nombre de canales de comunicación o canales de transmisión. El ancho de banda describe la capacidad de un canal. Es la cantidad de información que puede fluir desde un dispositivo origen a un dispositivo destino en un período de tiempo determinado. La unidad básica para medir la cantidad de información es el bit y la unidad básica para medir el tiempo es el segundo. Es por ello que el ancho de banda se expresa en bits por segundo (bps), para describir el flujo de información que fluye por unidad de tiempo. El ancho de banda está limitado por la tecnología del transmisor y la naturaleza del medio empleado para transportar los bits. EL SENTIDO DE LAS COMUNICACIONES SIMPLEX En algunas comunicaciones el emisor siempre emite el mensaje y el receptor lo recibe sin responder; en ese caso la comunicación sigue siempre el mismo sentido y se denomina simplex. Los ejemplos más conocidos de este tipo de comunicación son la radio y la televisión.
En otro tipo comunicación, el emisor y el receptor cambian los papeles; una vez que el mensaje llega al receptor, este se convierte en emisor para responder. La comunicación en este caso se lleva a cabo en ambos sentidos, pero no simultáneamente; esta forma de comunicación se llama semiduplex o half-duplex. Un ejemplo de este tipo de comunicación son las comunicaciones de radioaficionados y el telégrafo.
Por último, encontramos que en algunos casos la comunicación se realiza en ambos sentidos en forma simultánea; es decir que una estación de comunicaciones puede estar emitiendo y recibiendo información en un mismo momento. Este tipo de comunicación recibe el nombre de duplex o full-duplex y los ejemplos más comunes son las comunicaciones vía microondas, sea por medio de satélites o estaciones terrestres de transmisión.
EMISOR
RECEPTOR
SEMI DUPLEX EMISOR O RECEPTOR O
DUPLEX EMISOR Y RECEPTOR
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EMISOR O RECEPTOR
EMISOR Y RECEPTOR Y
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CARACTERÍSTICAS DE LOS CANALES DE COMUNICACIÓN Velocidad de transmisión: se representa por la cantidad de información que puede transmitirse en un determinado espacio de tiempo. Se mide en bits por segundo. Modo de transmisión: puede ser asíncrona (a baja velocidad de datos, un caracter a la vez) o síncrona (simultánea de alta velocidad de grandes bloques de datos). Dirección de transmisión: simples, half-duplex y duplex. MEDIOS DE CONEXIÓN Los medios de conexión pueden clasificarse en tangibles e intangibles. Los principales medios tangibles con el cable coaxial, el cable par trenzado y la fibra óptica. Los principales medios intangibles incluyen ondas de radio, las microondas, las señales infrarrojas y las emisiones de láser a través del aire. Cable par trenzado no blindado: también llamado cable UTP (Unshielded Twisted Pair) está conformado por cuatro pares de hilos. Cada uno de los hilos de cobre está revestido por un material aislante y cada par de hilos se encuentra trenzado para disminuir los problemas de interferencia, logrando un efecto de cancelación que limita la degradación de la señal. Existen varias categorías de cables UTP. Los que se utilizan en las instalaciones de redes son distintos de los cables de par trenzado utilizados en tendidos de redes telefónicas. Se utilizan con el UTP conectores RJ-45. Una ventaja del cable UTP es su diámetro pequeño, lo que facilita su instalación. Las desventajas de este cable es que es más susceptible al ruido eléctrico y la interferencia de otros medios y la distancia que puede abarcar la señal sin repetidores es más limitada. El cable UTP se utiliza para la instalación de redes de área local. Cable par trenzado blindado: también llamado cable STP (Shielded Twisted Pair) está conformado por cuatro pares de hilos. Cada par de hilos está trenzado y envuelto con un papel metálico, y a la vez, los cuatro pares se encuentran envueltos en una malla metálica. Otra alternativa es el cable par trenzado apantallado FTP (Foiled Twisted Pair), compuesto por los cuatro pares sin apantallar envueltos en una malla metálica o un papel metálico. El cable STP reduce las interferencias tanto dentro del cable (acoplamiento de señales entre pares) como las interferencias externas, como las electromagnéticas (EMI) y de radio frecuencias (RFI). Las ventajas del STP son similares a las del UTP, aportando mayor inmunidad a todo tipo de interferencias, pero aumentando los costos de adquisición e instalación. La instalación de este tipo de cables es más difícil, ya que los blindajes metálicos del STP y FTP deben estar conectados a tierra en ambos extremos. Se utilizan conectores RJ-45, como en los UTP. Cable Coaxial: consiste en un núcleo de cable de cobre rodeado de un material aislante, que a su vez está recubierto por una malla conductora de cobre tejida. Esta malla se cubre con una envoltura de plástico. La malla de cobre le confiere un muy buen aislamiento que permite un elevado ancho de banda, buena inmunidad al ruido y mayores distancias de tendido. Se presentan dos tipos de cables coaxiales:
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El coaxial grueso o thicknet es de un mayor diámetro y tiene características de alcanzar mejores longitudes y mayor inmunidad al ruido. Este cable se utiliza principalmente para su uso como backbone (cableado principal que interconecta varios dispositivos que a su vez interconectan computadoras en redes locales). Utiliza un conector denominado AUI, del tipo DB15 (15 pines) que se conecta a un transceptor conectado al cable a través de un cable derivador o cable de suspensión. El coaxial fino o thinnet es de un diámetro menor al thicknet y es utilizado principalmente para los tendidos de redes de área local con implementación de topología de bus. Utiliza conectores denominados T-BNC, sin transceptor ni cable de suspensión, ya que la interfase de red se conecta directamente al cable. Fibra óptica: está compuesto por dos fibras envueltas en revestimientos separados. Cada una de las fibras, denominadas núcleo, es de fibra de vidrio o alguna resina plástica recubierta por un material plástico o de cristal con diferentes propiedades ópticas que el núcleo y que a la vez actúa como material amortiguador, protector de las frágiles fibras de vidrio cuyos diámetros son similares al de un cabello. Este material habitualmente es kevlar y recibe el nombre de revestimiento. Un último revestimiento denominado cubierta protege a todo el cable. A diferencia de los cables de cobre que transportan señales eléctricas, el cable de fibra óptica conduce impulsos de luz moduladas. El proceso de transmisión consiste en guiar haces de luces. El núcleo tiene un alto índice de refracción que guía la luz y el revestimiento captura la luz dentro del núcleo por tener un bajo índice de refracción. Este proceso se denomina reflexión interna total La mayor ventaja del uso de este tipo de medios es su total inmunidad a todo tipo de interferencias electromagnéticas y alcanza transmisiones de datos a velocidades mayores que los medios de cobre y a distancias más extensas. En contraposición, los costos son más elevados. El conector de fibra óptica más utilizado es el conector ST, que tiene una apariencia muy similar a los conectores BNC. También se utilizan conectores SC de más fácil uso. Transmisión inalámbrica: está caracterizada porque utiliza medios no guiados, como el aire. Una antena irradia energía electromagnética que es recibida por otra antena. Hay dos métodos para la emisión y recepción de las ondas. El método direccional, donde las ondas son dirigidas en una dirección determinada, por lo que el emisor y el receptor deben estar alineados. El método omnidireccional, donde las ondas de energía son dispersadas en múltiples direcciones, por lo que varias antenas pueden captarlas. Para enlaces punto a punto se utilizan frecuencias altas (microondas) y para enlaces multidireccionales con varios receptores se utilizan bajas frecuencias (ondas de radio). Las señales infrarrojas se utilizan para transmisiones en áreas pequeñas, como una habitación. Microondas terrestres: se utilizan antenas parabólicas. Es necesario que las antenas estén alineadas. Son populares para la transmisión de televisión y voz. Una desventaja de este tipo de transmisión es la atenuación que sufren las ondas, la cual aumenta con fenómenos meteorológicos, como la lluvia. Otro inconveniente es que las ondas son afectadas por la interferencia de otras ondas presentes en el aire. Microondas por satélite: las señales son transmitidas hacia un satélite geoestacionario (mantiene la alineación entre el satélite y las antenas parabólicas), el cual las amplifica y retransmite en la dirección adecuada. Las frecuencias de subida y bajada deben ser distintas para que no haya interferencias entre las ondas que ascienden y las que descienden.
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Infrarrojos: los emisores y receptores infrarrojos deben estar alineados. Algo a tener en cuenta con las señales infrarrojas es que es posible que se reflejen en superficies como paredes, con lo cual no es posible tener el emisor y el receptor separados, por ejemplo en habitaciones diferentes. DISPOSITIVOS Y COMPONENTES Procesador frontal: pequeña computadora que maneja las comunicaciones para una computadora principal. Concentrador: computadora programable que captura y almacena temporalmente los mensajes desde las terminales para luego enviarlos. Controlador: minicomputadora especializada que controla el tráfico de computadoras entre el procesador central y las terminales e impresoras. Transceptores: combina las características de un transmisor y un receptor, convirtiendo una señal en otra. Transmiten de una configuración de cables a otra (conversión de un puerto AUI a un puerto RJ-45) o de un tipo de medio a otro (medio de cobre a medio óptico). Repetidores: una señal transmitida en un cable pierde potencia a medida que viaja a través del mismo. Este fenómeno se denomina atenuación. La perdida de potencia puede provocar una perdida de información. La función de un repetidor es amplificar la señal que recibe, permitiendo así que la distancia entre el origen y el destino sea mayor a la distancia capaz de alcanzar sólo a través del medio sin dispositivos intermedios. Existen dos tipos de repetidores. Los repetidores activos reciben alimentación eléctrica, permitiendo que los cables logren mayores distancias. Los repetidores pasivos, no tiene alimentación externa y en general no se recomienda su uso. Hubs: un hub no es más que un repetidor multipuesto. Este dispositivo recibe una señal de entrada, la cual es amplificada, retemporizada y retransmitida por varios puertos de salida. Un hub se instala como un dispositivo concentrador, habitualmente centro de una estrella (tipo de topología de red LAN), al cual se interconectan varios dispositivos, en forma automática y sencilla. Al igual que los repetidores, existen hubs pasivos y hubs activos. REDES INFORMÁTICAS Las empresas, así como los organismos de todo tipo, generalmente manejan gran cantidad de información entre varias computadoras. En muchos procesos se requieren en una máquina datos que se encuentran almacenados en otra computadora. En estas organizaciones, las computadoras se encuentran comunicadas por medio de una red informática. Una red informática, red de computadoras o simplemente red es un conjunto de máquinas y medios de comunicación que permiten compartir información entre las computadoras de un organismo. La instalación de una red de computadoras tiene como objetivo satisfacer las necesidades de comunicación informática del organismo y aprovechar al máximo los recursos. El aprovechamiento máximo de los recursos permite disminuir los costos de operación (comunicaciones telefónicas, correo, traslado, mensajería, etc.). También se reduce la cantidad de periféricos necesarios, ya que en una red varias computadoras comparten, por ejemplo, una misma impresora y no es necesario que cada máquina tenga una impresora propia. En una red, cada computadora o nodo tiene asignada una dirección única que la identifica y permite a las demás máquinas comunicarse con ella. Las redes informáticas se pueden clasificar de acuerdo con su extensión o área de cobertura en: redes de área personal (PAN), redes de área local (LAN), redes de área metropolitana (MAN) o redes de área extensa (WAN).
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Redes de área personal (PAN – personal área network) También conocidas como redes de proximidad, son el conjunto de equipos que permiten la transmisión de datos dentro de un espacio limitado y, generalmente, muy próximo al usuario de los dispositivos. Su rango de cobertura alcanza a algunas decenas de metros, convencionalmente diez metros, en condiciones normales. Una red PAN tiene una cobertura hogareña o el alcance de una pequeña oficina. La mayoría de estas redes están basadas en tecnologías inalámbricas, por lo que se las define como redes personales inalámbricas WPAN – Wireless Personal Area Network). Un ejemplo de WPAN es el sistema Bluetooth, que define un estándar global de comunicaciones inalámbricas, que permite la transmisión de voz y datos mediante un enlace de radiofrecuencia. Los principales objetivos del empleo de este tipo de red son:
Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos. Eliminar cables y conectores entre ellos. Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales. Los dispositivos que habitualmente utilizan esta tecnología pertenecen al área de las telecomunicaciones y la informática personal, computadoras portátiles, teléfonos móviles, PCs, impresoras o cámaras digitales. Redes de área local (LAN – local área network) Están limitadas a coberturas geográficas que no exceden el ámbito de un edificio. Son redes instaladas en un ámbito pequeño, como por ejemplo en el interior de una empresa o un organismo, y la conexión entre los nodos se realiza por medio de cables que pueden ser: par trenzado, cable coaxial o fibra óptica. La mayoría de estas redes son computadoras que tienen el papel de DTEs interactuando en modelos de comunicación par a par o cliente/servidor. Las redes LAN han sido dominadas por dos protocolos muy difundidos llamados Ethernet y Token Ring. La forma en que se conectan los nodos de una red LAN se denomina topología de la red. Las principales topologías para redes locales son entre otras: bus, anillo, estrella y malla. Redes de área metropolitana (MAN – metropolitan área network) Estas redes cubren un ámbito geográfico limitado a una ciudad (cobertura urbana), utilizándose frecuentemente para interconectar varias LAN; por ejemplo: sucursales de una empresa, bancos, etc, formando lo que se denomina una intranet. Dada la gran distancia que separa los nodos, es imposible utilizar cables como medio de conexión, empleándose en cambio transmisiones vía microondas por medio de antenas parabólicas. En estas comunicaciones, la información se transmite por el aire mediante ondas electromagnéticas, con la ventaja de que no se necesita enlace físico; sin embargo, dado que los accidentes geográficos, edificios, árboles y el mal tiempo afectan las ondas electromagnéticas, la longitud máxima entre dos nodos en la Tierra es de aproximadamente 50 km. Si es necesario cubrir mayores distancias, se deben intercalar repetidoras que reciban la señal y la retransmitan.
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Redes de área extensa (WAN – wide área network) Estas redes pertenecen a organismos oficiales o a grandes empresas y comunican todo el globo terráqueo (cobertura ilimitada), utilizando satélites de comunicaciones. Permiten interconectar todo tipo de redes de cobertura menor. Algunas redes de este tipo son privadas y sólo pueden acceder a ellas personas autorizadas; otras, en cambio prestan servicio a cualquier usuario que los contrate. Cada abonado a una de estas redes tiene asignada una dirección que le permite intercambiar información con cualquier otro abonado. En las comunicaciones vía satélite, la transmisión se realiza por el aire mediante microondas, utilizándose satélites artificiales geoestacionarios como repetidores, lo que permite alcanzar grandes distancias. Como vimos anteriormente, las microondas se ven afectadas por obstáculos; sin embargo, como las antenas emisoras y receptoras en este caso apuntan hacia arriba, dichas ondas no encuentran obstáculos ni interferencias y recorren grandes distancias lo que les permite llegar a los satélites. TOPOLOGÍAS Topología física de una red: define la distribución de los dispositivos que se interconectan a través de un medio determinado. Es el mapa de distribución del cable. La elección de una topología física se basa en función de alguno de los siguientes factores: La distribución de los dispositivos a interconectar. El tipo de aplicaciones que se van a ejecutar. La inversión que se quiere realizar. El presupuesto que se quiere dedicar al mantenimiento y actualización de la red local. El tráfico que va a soportar la red local. La capacidad de expansión (escalabilidad). Topología física de Bus: consta de un único cable conectado a los dispositivos en un modo serial. Los extremos del cable se terminan con una resistencia que se denomina terminador que permite cerrar el bus, absorbiendo las señales del cable y no permitiendo que éstas se reflejen al final del cable y se propaguen en dirección contraria a la que la señal tenia originalmente. Una topología de bus hace posible que todos los dispositivos de la red vean todas las señales de todos los demás dispositivos. Ventajas: Fácil de instalar y mantener Coexisten dispositivos centrales del que dependa toda la red, cuya falla dejaría inoperativa a toda la red. Todos los host están directamente conectados entre sí, facilitando la comunicación entre ellos. Desventajas: Si se presenta algún problema con el cable, toda la red falla. Es difícil detectar una falla, ya que hay que recorrer toda la extensión de la red para detectarla. Al ser un único medio, tiene problemas con el tráfico y las colisiones. Topología física de estrella: en esta topología todos los dispositivos están conectados a un único punto central denominado concentrador. Cada vez que un dispositivo envía datos hacia otro, la información transferida pasa a través del punto central.
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Ventajas: La falla en un cable sólo deja fuera de operación al host conectado al concentrador sin afectar el resto de la red. Se simplifica la detección y localización de una falla Al existir un concentrador central, es posible que los host se comuniquen de forma conveniente. Desventajas: La falla del concentrador central produce la falla de toda la red. Dependiendo del tipo de concentrador, la red puede presentar problemas con el tráfico y las colisiones. Topología física de estrella extendida: presenta las mismas características que la topología física de estrella, con la salvedad que el nodo central de una topología en estrella se conecta con otro nodo centra de otra topología en estrella. Topología física de anillo: en esta topología el cable forma un bucle cerrado formando un anillo. Cada dispositivo en esta topología está conectado con dos dispositivos adyacente, un dispositivo anterior y un dispositivo posterior y los extremos de la topología se conectan entre si. Ventajas: En general en estas topologías se utilizan métodos de acceso al medio que permiten transmitir sólo a un host a la vez, con lo cual no se presentan problemas de colisión. Desventajas: La ruptura del cable, detiene el funcionamiento de la red. Es difícil de instalar. Requiere un alto mantenimiento. Dado que cada dispositivo es parte de la red, si uno de los dispositivos no funcionara provocaría que la red deje de funcionar. Debido a esto, se utilizan dispositivos especiales (que actúan como concentradores) que emulan una red en anillo, pero que disponen a los dispositivos en forma de estrella con respecto a un concentrador central. Topología física de anillo doble: esta topología cuenta con dos anillos en lugar de uno. Los anillos no se conectan entre si, haciendo uno de respaldo del otro. Los dos anillos se conectan a los mismos dispositivos, proveyendo un nivel de redundancia entre los dispositivos, aumentando la confiabilidad y haciendo más flexible la red. Topología física de malla: en una topología de malla completa, cada nodo perteneciente a la red se enlaza directamente con todos los demás nodos pertenecientes a la red. Ventajas: La topología presenta una alta redundancia, ya que cada nodo está conectado a cualquier otro nodo, pudiendo los datos fluir por cualquiera de los múltiples enlaces existentes. Desventajas: Insume una gran cantidad de medios para los enlaces y una gran cantidad de conexiones en los dispositivos. Debido a los altos costos que insume el desarrollo de una topología en malla, es habitual ver el desarrollo de redes de malla semi-completa (también llamada irregular) en la cual cada host se conecta con alguno de los dispositivos de la red, pero no con todos, sin seguir un patrón de enlaces y nodos.
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Trabajo Práctico – Bloque 5 – Comunicación – Redes Informáticas 1. Identificar los elementos que intervienen en un circuito de comunicación: Recepciona el mensaje.
Convierte el mensaje en señales que puedan ser transportadas por el canal
Transporta las señales que componen el mensaje.
Transforma las señales provenientes del canal y las entrega al destinatario.
Envía la secuencia de signos que componen el mensaje.
Hechos y causas que alteran la correcta transmisión del mensaje.
2. Responder a) ¿Cuál es el elemento base que sustenta a los modernos sistemas de comunicación? ……………………………………………………………………………………………………………………... b) ¿Qué es la telemática? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... c) ¿Cuáles son las formas de comunicación? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... d) ¿Cuál es la forma más simple de intercambiar información entre dos computadoras? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... e) ¿Cómo se llaman las conexiones de computadoras que sólo permiten la transferencia de archivos? ……………………………………………………………………………………………………………………... f) ¿Qué elemento se necesita para comunicar dos computadoras por medio de la red telefónica? ¿Dónde debe estar instalado? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………...
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g) ¿Cuáles son los componentes de un sistema de telecomunicaciones? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... h) Explicar el funcionamiento de un circuito de comunicaciones (ver esquema) ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... i)
¿Qué es el ancho de banda? ¿Cómo se expresa? ¿Qué lo determina? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………...
j)
Ejemplificar la dirección de transmisión o sentido de la comunicación ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………...
k) Realizar un esquema donde se detallen los distintos tipos de medios de conexión y sus características l)
¿Qué es la atenuación? ¿Cómo se soluciona? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………...
m) ¿Qué es una red informática? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... n) ¿Qué es un nodo? ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... o) Realizar un esquema donde se detallen los tipos de redes, sus características y sus topologías.
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3. Determinar: a) Comunicación que se produce cuando las terminales se encuentran conectadas directamente al ordenador principal. ………………………………………………………………………………………………………… b) Cable que se usa para conectar dos computadoras a través del puerto paralelo (puerto de impresora). ………………………………………………………………………………………………………… c) Conexión de computadoras que sólo permite la transferencia de archivos. ………………………………………………………………………………………………………… d) Dispositivo que se emplea para establecer comunicación entre computadoras por medio de la red telefónica. ………………………………………………………………………………………………………… e) Elemento imprescindible que permite el envío de datos por estaciones transmisoras y la recepción de los mismos por estaciones receptoras. ………………………………………………………………………………………………………… f) Señales de interferencia que afectan a las señales de datos que se transmiten. ………………………………………………………………………………………………………… g) Transformación de señales digitales en señales analógicas. ………………………………………………………………………………………………………… h) Dispositivo informático que tiene capacidad de generar, recibir o procesar información. ………………………………………………………………………………………………………… i) Equipo que actúa como interfaz entre las terminales de datos y la red de comunicación, generando señales de sincronización. ………………………………………………………………………………………………………… j) Enlace físico que conecta a uno o más dispositivos. ………………………………………………………………………………………………………… k) Circuito que se forma entre las terminales de datos emisora y receptora, que incluye los controladores de comunicación de estas y al enlace físico. ………………………………………………………………………………………………………… l) Camino formado por los equipos de comunicación y el enlace físico, cuya función es entregar en la terminal receptora las señales de al misma manera que se originaron en la terminal emisora. ………………………………………………………………………………………………………… m) Unidad de medición del ancho de banda (velocidad de transmisión). …………………………………………………………………………………………………………
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Tecnología de la Información y la Comunicación – 4to año Secundaria Prof. César Manuel Giménez
Bloque 5 Circulación de la información
n) Forma de comunicación simultanea que se realiza en ambos sentidos (dirección de transmisión). ………………………………………………………………………………………………………… o) Modo de transmisión de alta velocidad. ………………………………………………………………………………………………………… p) Medio de conexión tangible que no está compuesto por un núcleo de cobre. ………………………………………………………………………………………………………… q) Método de dispersión de ondas de energía electromagnética en múltiples direcciones. ………………………………………………………………………………………………………… r) Ondas de energía electromagnéticas de frecuencia alta. ………………………………………………………………………………………………………… s) Perdida de potencia de la señal transmitida. ………………………………………………………………………………………………………… t) Computadora o equipo que forma parte de una red. ………………………………………………………………………………………………………… u) Tipo de red que cubre un ámbito geográfico limitado por medio de microondas y antenas parabólicas. ………………………………………………………………………………………………………… v) Capacidad de expansión de una red. ………………………………………………………………………………………………………… w) Topología en la que todos los equipos están conectados a un único nodo central (concentrador). ………………………………………………………………………………………………………… x) Reglas que se emplean para establecer una comunicación entre dispositivos electrónicos. ………………………………………………………………………………………………………… 4. Describir la siguiente imagen relacionando todos sus componentes con el circuito de comunicaciones e indicar que tipo de señal se transmite en cada caso.
5. Realizar para cada topología de red un esquema gráfico que la describa Instituto Superior “Nuestra Señora de la Misericordia”· I-29 Página - 70 -